Новые штаммы бактерий Рseudomonas laurentiana – перспективные агенты для агробиотехнологии
Аннотация
Из активного ила биологических очистных сооружений были выделены штаммы бактерий АНТ 17 и АНТ 56, обладающие способностью к подавлению роста фитопатогенного гриба Bipolaris sorokiniana. Изучение культурально-морфологических и физиолого-биохимических свойств, а также нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК и состава жирных кислот клеточных стенок показало принадлежность штаммов АНТ 17 и АНТ 56 к виду Pseudomonas laurentiana. Было установлено, что штаммы – P. laurentiana АНТ 17 и P. laurentiana АНТ 56 – обладают комплексом свойств, характерных для PGP-микроорганизмов (от англ. plant growth-promoting – способствующие росту растений): проявляют антигрибную активность в отношении фитопатогенных микромицетов, способны к разложению фосфатов и синтезу фитогормональных веществ. Инокуляция обоими штаммами семян растений огурца, томата и капусты оказывала благоприятное воздействие на их всхожесть. Предпосевная обработка семян пшеницы в условиях естественного инфекционного фона инокулятом выделенных штаммов бактерий способствовала снижению распространения грибов, вызывающих корневые гнили. Предполагается возможность применения штаммов P. laurentiana АНТ 17 и P. laurentiana АНТ 56 в биотехнологии с целью повышения продуктивности агроэкосистем. Способность к стимулированию роста и развития растений для штаммов вида P. laurentiana показана впервые.
Ключевые слова
Pseudomonas laurentiana,
PGP-микроорганизмы,
ген 16S рРНК,
антигрибная активность,
индолилуксусная кислота,
цитокинины
При поддержке: Исследование выполнено с использованием оборудования Регионального центра коллективного пользования «Агидель» в рамках госзадания УФИЦ РАН (№ 075-00326-19-00) по теме № AAAA-A18-118022190100-9 на базе Уфимского Института биологии УФИЦ РАН.
Об авторах
Г. Ф. Рафикова
Уфимский Институт биологии, Уфимский федеральный исследовательский центр, РАН
Россия
Россия
Рафикова Гульназ Фаилевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории биотехнологий
450054, г. Уфа, просп. Октября, д. 69, лит. Е
Тел: 8-347-235-57-04
Е. В. Кузина
Уфимский Институт биологии, Уфимский федеральный исследовательский центр, РАН
Россия
Россия
Кузина Елена Витальевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории биотехнологий
450054, г. Уфа, просп. Октября, д. 69, лит. Е
Тел: 8-347-235-57-04
Т. Ю. Коршунова
Уфимский Институт биологии, Уфимский федеральный исследовательский центр, РАН
Россия
Россия
Коршунова Татьяна Юрьевна – докт. биол. наук, вед. науч. сотр. лаборатории биотехнологий
450054, г. Уфа, просп. Октября, д. 69, лит. Е
Тел: 8-347-235-57-04
О. Н. Логинов
Уфимский Институт биологии, Уфимский федеральный исследовательский центр, РАН
Россия
Россия
Логинов Олег Николаевич – докт. биол. наук, глав. науч. сотр. лаборатории биотехнологий
450054, г. Уфа, просп. Октября, д. 69, лит. Е
Тел: 8-347-235-57-04
Список литературы
1. Dignamab B.E., O’Callaghan M., Condron L.M., Raaijmakers J.M., Kowalchuk G.A., Wakelin S.A. Impacts of long-term plant residue management on soil organic matter quality, Pseudomonas community structure and disease suppressiveness // Soil Biol. Biochem. 2019. Vol. 135. P. 396–406.
2. Singh D., Ghosh P., Kumar J., Kumar A. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPRs): functions and benefits // Microbial interventions in agriculture and environment / Eds. D. Singh, G. Gupta, and R. Prabha. Singapore: Springer Nature, 2019. P. 205–227.
3. Fischer S., Príncipe A., Alvarez F. Fighting plant diseases through the application of Bacillus and Pseudomonas strains // Symbiotic endophytes: soil biology, vol. 37 / Ed. R. Aroca. Berlin: Springer Verlag, 2013. P. 165–193.
4. Wright M.H., Hanna J.G., Pica D.A., Tebo B.M. Pseudomonas laurentiana sp. nov., an Mn(III)-oxidizing bacterium isolated from the St. Lawrence Estuary // Phcog. Commn. 2018. Vol. 8. N 4. P. 153–157.
5. Deshmukh A.M. Handbook of media, stains and reagents in microbiology. New Delhi: PAMA Publication, 1997. 240 pp.
6. Gerhardt P. Manual of methods for general bacteriology. Washington: American Society of Microbiology, 1981. 524 pp.
7. Bergey’s Manual of systematic bacteriology. The Proteobacteria, part B, the Gammaproteobacteria / Eds. D.J. Brenner, N.R. Krieg, and J.T. Staley. N.Y.: Springer, 2004. P. 323–379.
8. Lane D.J. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid techniques in bacterial systematic / Eds. E. Stackebrandt and M. Goodfellow. Chichester: John Wiley and Sons, Ltd., 1991. P. 115–177.
9. Yoon S.H., Ha S.M., Kwon S., Lim J., Kim Y., Seo H., Chan J. Introducing EzBioCloud: a taxonomically united database of 16S rRNA gene sequences and whole-genome assemblies // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. Vol. 67. N 5. P. 1613–1617.
10. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. Vol. 35. N 6. P. 1547–1549.
11. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. 1987. Vol. 4. N 4. P. 406–425.
12. Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences // J. Mol. Evol. 1980. Vol. 16. N 2. P. 111–120.
13. Sasser M. Identification of bacteria by gas chromatography of cellular fatty acids. Technical Note #101 // MIDI. Newark: MIDI Inc., 1990.
14. Kudoyarova G.R., Vysotskaya L.B., Arkhipova T.N., Kuzmina L.Yu, Galimsyanova N.F., Sidorova L.V., Gabbasova I.M., Melentiev A.I., Veselov S.Yu. Effect of auxin producing and phosphate solubilizing bacteria on mobility of soil phosphorus, growth rate, and P acquisition by wheat plants // Acta Physiol. Plant. 2017. Vol. 39. N 11: 253.
15. Chetverikov S.P., Loginov O.N. New metabolites of Azotobacter vinelandii exhibiting antifungal activity // Microbiol. 2009. Vol. 78. N 4. P. 428–432.
16. Yang M., Mavrodi D.V., Mavrodi O.V., Bonsall R.F., Parejko J.A., Paulitz T.C., Thomashow L.S., Yang H.-T., Weller D.W., Guo J.-H. Biological control of take-all by fluorescent Pseudomonas spp. from Chinese wheat fields // Phytopathology. 2011. Vol. 101. N 12. P. 1481–1491.
17. Zakharchenko N.S., Kochetkov V.V., Buryanov Y.I., Boronin A.M. Effect of rhizosphere bacteria Pseudomonas aureofaciens on the resistance of micropropagated plants to phytopathogens // Appl. Biochem. Microbiol. 2011. Vol. 47. N 7: 661.
18. Spaepen S., Vanderleyden J., Remans R. Indole-3- acetic acid in microbial and microorganism-plant signaling // FEMS Microbiol. Rev. 2007. Vol. 31. N 4. P. 425–448.
19. Francis I., Holsters M., Vereecke D. The Grampositive side of plant–microbe interactions // Environ. Microbiol. 2010. Vol. 12. N 1. P. 1–12. 20. Zhao Z., Andersen S.U., Ljung K., Dolezal K., Miotk A., Schultheiss S.J., Lohmann J.U. Hormonal control of the shoot stem-cell niche // Nature. 2010. Vol. 465. N 7301. P. 1089–1092.
20. Rafikova G.F., Korshunova T.Yu., Minnebaev, L.F., Chetverikov, S.P., Loginov O.N. A new bacterial strain Pseudomonas koreensis IB-4, as a promising agent for plant pathogen biological control // Microbiology. 2016. Vol. 85. N 3. P. 333–341.
Рецензия
Для цитирования:
Рафикова Г.Ф., Кузина Е.В., Коршунова Т.Ю., Логинов О.Н. Новые штаммы бактерий Рseudomonas laurentiana – перспективные агенты для агробиотехнологии. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2020;75(4):244-250.
For citation:
Rafikova G.F., Kuzina E.V., Korshunova T.Yu., Loginov O.N. New bacterial strains Рseudomonas laurentiana as promising agents for agrobiotechnology. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2020;75(4):244-250. (In Russ.)
Просмотров:
473
Послать статью по эл. почте 