Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
ЕЕ Ризосферные микроорганизмы и ризосфера 7
Е Е2 Биотические и абиотические факторы, влияющие на процесс корневой колонизации 9
Е2 Механизмы положительного влияния PGPR Pseudomonas на растения... 12
1.2.1 Прямая стимуляция роста растений за счет синтеза различных
метаболитов, полезных для растений 12
1.2.2 Опосредованная стимуляция роста растений за счет подавления
фитопатогенов 15
1.3 Применение ризосферных бактерий в агробиотехнологии 18
1.5 Устойчивость бактерий к антибиотикам 20
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 24
2.1 Объекты исследований 24
2.1.1 Бактерии Pseudomonas aureofaciens BS 1393 24
2.1.2 Бактерии Pseudomonas sp. PhSl 24
2.1.3 Бактерии Bacillus subtilis 25
2.1.4 Бактерии Pseudomonas sp. AOM 25
2.1.5 Пшеница 25
2.1.6 Микроскопический гриб Bipolaris sorokiniana 26
2.2 Питательные среды для культивирования 27
2.2.1 Питательные среды для культивирования бактерий 27
2.2.2 Картофельно-декстрозный агар 28
2.2.3 Питательная среда Кнопа для гидропонных культур 28
2.3 Фитопатологический анализ семян в рулонах стерильной фильтровальной
бумаги 29
2.4 Методика проращивания семян 30
2.5 Искусственные наземные экосистемы 30
2.7 Селекция музейных штаммов бактерий-антагонистов фитопатогенов к
повышенным концентрациям антибиотиков 30
2.8 Оценка пораженности растений возбудителями корневых гнилей 31
2.9 Схема эксперимента о сравнительной оценке биологических активностей
родоначального и мутантного штаммов по отношению к возбудителям семенных инфекций пшеницы 33
2.10 Схема эксперимента по выявлению влияния бактеризации семян на
физиолого-биохимические параметры развития пшеницы в присутствии и отсутствии фитопатогена 34
2.11 Статистическая обработка материала 34
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 36
ВЫВОДЫ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 38
Еще в самом начале применения биопрепаратов на основе бактерий- антагонистов отмечено, что, несмотря на их широкое использование в сельском хозяйстве и отмечаемые положительные воздействия на рост и развитие растений, результат их применения имеет нестабильный характер, что послужило основой для более детального исследования в области производства и применения бактериальных препаратов. В результате было установлено, что эффективность биопрепаратов зависит от целого ряда факторов, обусловленных как режимом культивирования штаммов микроорганизмов, препаративной формой, способами и сроками хранения, свойствами почвы, на которой применяется биопрепарат, агроклиматическими условиями возделывания, растением-хозяином, а также определяется способностью штамма создавать прочные симбиотические ассоциации с той или иной возделываемой культурой и состоянием микробного сообщества самой почвы в момент высева семян, обработанных биопрепаратом (Compant, 2005).
В современной агробиотехнологии актуальным является как поиск новых эффективных штаммов, перспективных для использования в качестве агентов биологического контроля фитопатогенов, так и изучение способности бактерий проявлять свою биологическую активность в разных условиях окружающей среды, при различных режимах культивирования, а также их способности образовывать с растением-хозяином прочных связей, наличием таксиса к корням и способности выживать в зоне ризосферы, успешно конкурируя с ее естественными обитателями (Berg, Smalla, 2009).
Е(елью работы является получение штаммов ризобактерий, устойчивых к повышенным концентрациям антибиотиков (стрептомицин и тетрациклин), а также оценка их способности к ростостимуляции и подавлению возбудителей семенных инфекций.
В задачи исследования входило:
1. Провести селекцию музейных штаммов бактерий-антагонистов фитопатогенов к повышенным концентрациям стрептомицина и тетрациклина;
2. Сравнить биологическую активность родоначального и мутантного штаммов по отношению к возбудителям семенных инфекций пшеницы;
3. Оценить выживаемость родоначального и мутантного штаммов бактерий Psuedomonas aureofaciens BS 1393 в ризосфере пшеницы в модельных условиях;
4. Изучить влияние родоначального и мутантного штаммов бактерий Psuedomonas aureofaciens BS 1393 на пшеницу в модельных условиях.
Работа была проведена на кафедре экологии, природопользования и экологической инженерии под руководством к. б. и., доцента О. М. Минаевой с сентября 2016 года по май 2018 года.
1. В ходе скрининга и направленной селекции к повышенным концентрациям стрептомицина и тетрациклина музейных штаммов бактерий- антагонистов фитопатогенов получены бактерии Pseudomonas aureofaciens BS 1393 и Pseudomonas sp. PhSl, Bacillus subtilis 26 Д, устойчивые к стрептомицину и тетрациклину, Pseudomonas sp. АОМ - к тетрациклину.
2. Отмечено, что биологическая активность мутантного штамма Pseudomonas aureofaciens BS 1393, устойчивого к тетрациклину, находится на уровне родоначального штамма, что свидетельствует о стабильности положительных свойств данных бактерий.
3. Установлено, что при интродукции родоначального и резистентного к тетрациклину штаммов бактерий Pseudomonas aureofaciens BS 1393, в ризосфере и на корнях пшеницы увеличивается численность бактерий рода Pseudomonas, резистентных к данному антибиотику, что свидетельствует об успешности их интродукции.
4. Выявлено, что бактерии Pseudomonas aureofaciens BS 1393 резистентные к тетрациклину статистически значимо (р<0,05) увеличивают сырую биомассу пшеницы при бактеризации семян в модельном эксперименте без фитопатогена. При интродукции бактерий уменьшается индекс развития корневых гнилей пшеницы в модельном эксперименте.
