Тема: ОЦЕНКА ВЫЖИВАЕМОСТИ РИЗОСФЕРНЫХ БАКТЕРИЙ В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ В КАЧЕСТВЕ МАРКЕРНОГО ПРИЗНАКА

В мире все большее распространение находит органическое земледелие, и это не может не повышать интереса к изучению и внедрению в практику приемов возделывания сельскохозяйственных культур, исключающих или хотя бы снижающих загрязнение продукции и объектов окружающей среды вредными веществами, и, в первую очередь, пестицидами и агрохимикатами. В настоящее время все более активно используется технология защиты растений, основанная на применении препаратов, созданных на основе полезных организмов и их метаболитов с биоцидной активностью, веществ неорганической и органической природы, индуцирующих защитные функции растений [Захаренко, 2015].
Изучение возможности колонизации бактериями ризосферы растения- хозяина является обязательным звеном в системе оценки штамма в качестве агента биопрепарата при его разработке. 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, Акимова, Зюбанова, Терещенко, 2018].
Известно, что взаимодействие бактерий с растениями и их поведение в агроценозе регулируются сложным комплексом биохимических механизмов, среди которых большую роль играют качество и количество корневых выделений (ризодепозитов), наличие хемотаксиса бактериальных клеток к корневым волоскам, выделение бактериями антибиотиков, гормонов, сидерофоров и т.д. Механизмы положительного влияния бактерий не до конца поняты и изучены, а значит влияние новых полезных штаммов не всегда стабильно [Боронин, 1998]. Актуальными остаются вопросы, связанные с недостаточной эффективностью от применения биопрепаратов на основе ризосферных или других почвенных штаммов и нестабильностью их положительных свойств, связанных с малой изученностью поведения биологического агента в естественных средах обитания, способами установки их взаимосвязи с растением-хозяином, механизмами их конкуренции с естественной микрофлорой и т.д. Во всем мире множество исследований посвящено изучению данных характеристик штаммов-продуцентов биопрепаратов. В большинстве работ исследуемый штамм имеет, как правило, какую-то генную маркировку, чтобы отследить его путь, поведение в естественных агроценозов.
Наиболее употребляемыми маркерами является использование радиоактивных изотопов, которые нам не доступны. Так же широко используются маркировки, позволяющие выявить интродуцируемые штаммы из общего микробного числа по каким-то другим характеристикам, например, антибиотикорезистентность.
Таким образом, целью данной работы являлась оценка выживаемости ризосферных бактерий в модельных системах с применением антибиотикорезистентности в качестве маркерного признака.
В задачи работы входило:
1. Установить концентрации антибиотиков, к которым чувствительна естественная микрофлора ризосферы пшеницы.
2. Получить методом ступенчатой адаптации штамм устойчивый к выбранной концентрации антибиотиков, для использования в дальнейшем эксперименте.
3. Оценить выживаемость в гидропонных условиях с использованием стеклянных шариков в качестве инертного субстрата и раствора Кнопа с пшеницей.
4. Оценить влияние интродукции штаммов на рост и развитие растений пшеницы в модельных гидропонных системах.
Работа выполнена на базе кафедры сельскохозяйственной биологии Биологического института Томского государственного университета под руководством кандидата биологических наук, доцента Минаевой О.М. с ноября 2021 г. по май 2023 г.
Автор выражает благодарность старшему лаборанту кафедры Корниевской Е.В. за помощь в постановке эксперимента.

Купить