Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Подбор условий для промышленного культивирования симбиотических клубеньковых азотфиксирующих бактерий

Работа №180342

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

биология

Объем работы46
Год сдачи2021
Стоимость4600 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
0
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 2
1. BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM КАК СИМБИОТИЧЕСКИЕ
АЗОТФИКСАТОРЫ СОИ 3
1.1 Значение сои в современном мире 3
1.1.1 Краткая характеристика культуры 3
1.1.2 Распространенность культуры в мире 3
1.1.3 Химический состав и пищевая ценность 5
1.1.4 Применение сои 6
1.2 Bradyrhizobium japonicum как симбиотические азотфиксаторы сои 8
1.2.1 Систематическое положение 8
1.2.2 Морфология и условия культивирования 9
1.2.3 Образование симбиотической связи 11
1.2.4 Механизм фиксации атмосферного азота 22
1.3 Применение бактериальных препаратов на основе Bradyrhizobium
japonicum 29
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 31
2.1 Объекты исследования 31
2.2 Культивирование B. japonicum 31
2.3 Приготовление питательных сред 33
2.4 Стерилизация питательных сред и посуды 33
2.5 Микроскопирование и подсчет клеток 33
2.6 Определение скорости роста 33
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 34
3.1 Выявление питательных сред, обеспечивающих максимальную
продуктивность культивирования B. japonicum 614а 34
3.1.1 Выбор и подготовка питательных сред 34
3.1.2 Определение урожая клеток на выбранных средах 34
3.2 Измерение скорости роста культуры на выбранных средах 34
3.3 Определение оптимальной температуры и pH для промышленного
культивирования 34
ВЫВОДЫ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36

С развитием в мире и в России органического земледелия, о чём свидетельствует увеличение площади органических ферм в 56 раз с 6900 до 390000 гектаров за период с 2005 по 2020 год (Lysenkov, 2020), а также со значительным ростом производства сои (Glycine max (L.) Merrill) в последние десятилетия (FAOSTAT, 2021) выросла потребность в дешевых и эффективных способах повышения урожайности данной культуры. Одним из наиболее перспективных подходов является применение азотфиксирующих клубеньковых бактерий симбионтов сои - Bradyrhizobium japonicum в качестве биопрепарата при обработке посевных площадей и растений.
Цель данной работы заключалась в подборе оптимальных условий для промышленного культивирования B. japonicum. Для осуществления цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить продуктивность штамма Bradyrhizobium japonicum 614а на различных питательных средах;
2. Определить скорости роста штамма на средах с максимальной
продуктивностью;
3. Выбрать оптимальную среду с учетом кинетических параметров роста штамма и себестоимости среды;
4. Установить оптимальные физико-химические параметры культивирования (температура и pH) на выбранной среде.
Автор выражает глубокую благодарность всему коллективу лаборатории промышленной микробиологии БИ ТГУ и ООО «Дарвин», в особенности Ивасенко Денису Александровичу и Франк Юлии Александровне, Анциферову Дмитрию Викторовичу и Бухтияровой Полине Александрове за возможность проведения исследований, а также помощь и советы по выполняемой работе.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


1. На среде 304 с мелассой, сахарозой, маннитом и глицерином и на среде Эшби с мелассой B. japonicum 614а рос наиболее продуктивно. Максимальный выход клеток варьировал от 1.91 х 108 до 4.55 х 108 клеток в 1 мл. На других протестированных питательных средах не отмечено выраженного роста.
2. Определены кинетические параметры роста B. japonicum 614а на 304 среде c глицерином и маннитом (р = 0.4392 ч-1, td = 1.5782 ч и р = 0.1908 ч-1, td = 3.6328 ч, соответственно), и на среде Эшби с мелассой (р = 0.2798 ч-1, td = 2.4773 ч).
3. На основе кинетических параметров роста и экономического показателя (себестоимости питательной среды) для промышленного культивирования B.
japonicum 614а выбрана 304 среда с глицерином в качестве источника углерода и электронов.
4. Показано, что для B. japonicum 614а на среде 304 с глицерином оптимальная температура составляет 28±2 °C, а оптимальное значение pH 7.0±0.5.
Полученные данные будут использованы при разработке и промышленном производстве биопрепарата симбиотических азотфиксирующих бактерий на основе B. japonicum в ООО «Дарвин» (г. Томск).



1. Alghamdi S. Phytochemical profiling of soybean (Glycine max (L.) Merr.) genotypes using GC-MS analysis / S. Alghamdi (et al.) // Phytochemicals - source of antioxidants and role in disease prevention. - London : IntechOpen, 2018. - 218 p.
2. Angus E. New methods for confocal imaging of infection threads in crop and model legumes // Plant Methods. - 2021. - Vol. 17, № 24. - 11 p.
3. Atlas R. M. Handbook of microbiological media : 4th ed. / R. M. Atlas. - Boca Raton : Taylor and Francis Group, 2010. - 2043 p.
4. Barney B. M. Breaking the N2 triple bond: insights into the nitrogenase mechanism / B. M. Barney (et al.) // Dalton Transactions. - 2006. - Vol. 19. - P. 2277-2284.
5. Benton P. M. C. The Structures of The Nitrogenase Proteins and Stabilized Complexes / P. M. C. Benton, J. W. Peters // Catalysts for Nitrogen Fixation. - 2004. - P. 77-96.
6. Bibikova T. N. Root hair growth in Arabidopsis thaliana is directed by calcium and an endogenous polarity / T. N. Bibikova, A. Zhigilei, S. Gilroy // Planta. - 1997. - Vol. 203. - P. 495-505.
7. Brelles-Marino G. Q. Nod factors and the molecular dialogue in the rhizobia- legume interaction / G. Q. Brelles-Marino, J. M. Ane // Nitrogen fixation research progress. - NY : Nova Science, 2008. - P. 173-227.
8. Brock Biology of Microorganisms : 16th Edition / M. T. Madigan (et al.). - London : Pearson, 2020. - 1056 p.
9. Brutti L. Improved Soybean Production after Inoculation with Bradyrhizobium japonicum / L. Brutti (et al.) // Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil
& Plant Science. - 2001. - Vol. 51, № 1. - P. 43-46.
10. Buendia L. LysM Receptor-Like Kinase and LysM Receptor-Like Protein Families: An Update on Phylogeny and Functional Characterization / L. Buendia (et al.) // Frontiers in Plant Science. - 2018. - Vol. 9, № 1531. - 25 p.
11. Burssens S. Soya, human nutrition and health / S. Burssens (et al.) // Soybean and Nutrition. - 2011. - P. 157-180.
12. Cappuccino J. G. Microbiology: A laboratory manual : 11th edition / J. G. Cappuccino, C. T. Welsh. - London : Pearson Education, 2018. - 561 p.
13. Coskan A. Symbiotic Nitrogen Fixation in Soybean / A. Coskan, K. Dog // Soybean Physiology and Biochemistry. - 2011. - P. 167-182.
14. Crespi M. De Novo Organ Formation from Differentiated Cells: Root Nodule Organogenesis / M. Crespi, F. Frugier // Science Signaling. - 2008. - Vol. 1, № 49. - 8 p.
15. de Ruijter N. Rhizobium Nod factors induce an increase in subapical fine bundles of actin filaments in Vicia sativa root hairs within minutes / N. de Ruijter, T. Bisseling, A. Emons // Mol Plant-Microbe Interact. - 1999. - Vol. 12. - P. 829-832... 97

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ