Оценка перспективности применения ряда дезинфицирующих соединений для обеззараживания семян пшеницы с целью последующей интродукции их бактериямиPseudomonas extremorientali PhSl
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Аналитический обзор литературы 7
1.1 Ризосфера и ризосферные бактерии 7
Е2 Механизмы положительного влияния ризосферных бактерий на растения 10
1.3 Методы обеззараживания семян в замкнутых системах 12
2 Материалы и методы 18
2.1 Объект исследования 18
2.1.1 Бактерии Pseudomonas aureofaciens BS1393 18
2.1.2 Бактерии Bacillus subtilis ИПМ215 18
2.1.3 Бактерии Bacillus subtilis 26Д 18
2.1.4 Бактерии Aeromonas media GS4 19
2.1.5 Бактерии Pseudomonas extremorientalis PhSl 19
2.1.6 Пшеница летняя (Triticum aestivum) 20
2.2 Питательные среды для культивирования 21
2.2.1 Питательная среда Кнопа для гидропонных культур 21
2.2.2 Питательная среда Чапека 21
2.2.4 Питательная среда типа МПА 22
2.2.5 Физиологический раствор 22
2.3 Методы исследования 22
2.3.1 Методика проращивания семян 22
2.3.2 Метод выращивания растений пшеницы в условиях гидропоники . 23
2.3.3 Учет численности различных микроорганизмов на плотных средах
(Метод Коха) 24
2.4 Схема экспериментов 24
2.4.1 Анализ эффективности методов подбора обеззараживания семян пшеницы 24
2.4.2 Анализ пригодности метода обеззараживания семян при выращивании растений условиях гидропоники в модельных системах... 26
2.4.3. Схема эксперимента по оценке влияния остаточных концентраций обеззараживающих веществ на бактериальные культуры Т1
2.4.4 Статистическая обработка данных 27
3 Результаты и обсуждения 29
3.1 Подбор партии семян зерновых для экспериментальной работы 29
3.2 Анализ эффективности методов обеззараживания семян пшеницы 30
3.3 Анализ пригодности метода обеззараживания семян при выращивании растений условиях гидропоники в модельных системах 34
3.4 Оценка выживаемости бактерий при использовании обеззараживающих
веществ 39
ВЫВОДЫ 41
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 42
Все большее внимание исследователей во всем мире приковано к созданию биопрепаратов, основу которых составляют стимулирующие рост растений бактерии (PGPR от plant growth promoting rhizobacteria) [Максимов, 2015]. В настоящий момент на территории Российской Федерации зарегистрировано и разрешено к использованию более 40 биопрепаратов и около 50% приходиться на долю биологических фунгицидов и протравителей семян действующим началом которых являются ризосферные бактерии. 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 [Conrath, 2002].
Изучение возможности колонизации бактериями ризосферы растения- хозяина является обязательным звеном в системе оценки штамма в качестве агента биопрепарата. Неизменным и обязательным также остается изучение механизмов влияния интродуцируемых бактерий на физиологические и биохимические показатели развития растений, в числе которых влияние на поглощение нутриентов из почвы, формирование устойчивости растений к фитопатогенам и т.д. Подобного рода эксперименты, как правило, проводятся в модельных экосистемах разного типа сложности [Минаева, 2018].
Известно, существование микроорганизмов на поверхности семени (спермосфера), как и на поверхности корней (ризосфера) обусловлено прижизненными выделениями растений, которые используются микроорганизмами в качестве питательных субстратов. При этом микроорганизмы поселяются на поверхности различных органов растений,
образуя эпифитное сообщество, и внедряются в ткани растений, образуя эндофитное сообщество [Звягинцев, 1993]. Поэтому поверхность семени, как и его оболочки, включая алейроновые слои заселены микроорганизмами, которые формируют с растением как взаимовыгодные связи, так и отрицательные, связанные с появлением фитопатогенов. В экспериментах по оценке эффективности бактеризации спермосферные микроорганизмы представляют собой звено, накладывающее дополнительное влияние на процессы взаимодействия интродуцируемого штамма с растением-хозяином, которое для чистоты оценки необходимо исключать.
Таким образом, целью данной работы являлся выбор метода обеззараживания семян пшеница от сопутствующей бактериальной и грибной микрофлоры для проведения модельных экспериментов с экосистемами разного уровня сложности и организации.
В задачи работы входило:
1. Анализ эффективности методов обеззараживания семян пшеницы различными химическими дезинфицирующими веществами.
2. Оценка пригодности метода обеззараживания семян при выращивании растений условиях гидропоники в модельных системах.
3. Установление влияния остаточных концентраций дезинфицирующих веществ на бактерии Pseudomonas extremorientalis PhSl и Pseudomonas aureofaciens BS1393.
Работа выполнена на базе кафедры сельскохозяйственной биологии Биологического института Томского государственного университета под руководством кандидата биологических наук, доцента Минаевой О.М. с ноябрь 2020 г. по май 2022 г.
Автор выражает благодарность старшему лаборанту кафедры Корниевской Е.В. и доценту, к.б.н. Куровскому А.В. за помощь в обеспечении методической части работы.
