Гаврилкіна, Д. В.

Леонова, Н. О.

Zhytomyr State University Library

Збірник наукових праць  VІІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції з міжнародною участю  «Біологічні дослідження – 2017»  УДК 759.873.088.5:661.185 СИНТЕЗ СПОЛУК ГІБЕРЕЛОВОЇ ПРИРОДИ ШТАМАМИ  БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ Bradyrhizobium japonicum  Д.В. Гаврилкіна1, Н.О. Леонова2 1Національний університет харчових технологій, вул. Володимирська, 68, 01033, Київ, Україна 2Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, вул. Академіка Заболотного, 154, 03143, Київ, Україна  Симбіотичні азотфіксувальні мікроорганізми відіграють важливу роль у формуванні азотного балансу ґрунтів та продуктивних агроекосистем. Відомо, що в прикореневій зоні рослин ризобактерії здатні синтезувати широкий спектр біологічно-активних речовин, зокрема, сполуки фітогормональної природи. Незважаючи на те, що рослини самі синтезують фітогормони, в умовах сучасного землеробства спостерігається порушення їх гормонального статусу внаслідок впливу несприятливих чинників довкілля різної природи. Застосування гормонів мікробного походження дозволяє корегувати цей статус рослин, що стабілізує їх продуктивність та індукує стійкість до стресових факторів (фітопатогенів, посухи, термічних коливань). Зокрема відомо, що фітогормони стимулювальної дії гібереліни мають широкий спектр впливу на фізіологічні процеси у рослин. Типовий ефект, який спричиняє гіберелін у рослин – подовження стебла, в основі якого лежить розтягнення клітин і підвищення мітотичної активності [1]. У зв’язку з цим, мета даної роботи – вивчити синтез штамами симбіотичних азотфіксувальних бактерій Bradyrhizobium japonicum позаклітинних сполук з гібереловою активністю. Культивування бульбочкових бактерій B. japonicum здійснювали в періодичних умовах в колбах об’ємом 750 мл на качалці (220 об/хв) при температурі 28-30˚С, рН 6,6-7,0 впродовж 72-96 год на рідкому поживному манітно-дріжджовому середовищі. Для визначення гіберелової активності використовували гіпокотилі проростків огірків сорту Фенікс за методикою Браєна та Лемінга в модифікації Агністікової [2]. Насіння пророщували на зволоженому фільтрувальному папері у великих чашках Петрі (діаметром 14 см) по 20 насінин на чашку. При замочуванні в чашку вносили 20 мл води, а через дві доби – ще 7 мл. Насіння пророщували у темряві при +24 °С упродовж 3-х діб, потім відбирали, по можливості, однакові проростки. Для подальшого аналізу відібрані проростки розкладали в чашки Петрі, де містились аліквоти (10 мл) водних розчинів розведення екстрактів надосадових рідин ризобій сої 1:400, 1:500 та 1:600. Зразки витримували в термостаті за тієї ж температури протягом доби. Після закінчення експозиції гіпокотилі вимірювали. Зміни довжини гіпокотилей виражали у % приросту до відповідної маси в контрольному варіанті. Як позитивний контроль використовували розчин гіберелової кислоти (ГК3) у концентрації 10-5 М. При обробці проростків огірків сорту Фенікс екстрактами речовин гіберелового походження, що виділені з надосадових рідин різних штамів B. japonicum, спостерігали позитивний вплив на подовження гіпокотилів огірків (табл.). Найбільший приріст довжини гіпокотилів огірків було відмічено за дії екстракту малоефективного штаму B. japonicum 21110, що не тільки не поступався еталонному препарату ГК3, а й, навіть, перевищував його дію на 16,5%, 10,3% та 22,7% при розведеннях 1:400, 1:500 і 1:600, відповідно. Дещо менші показники відмічено за дії екстрактів всіх інших штамів, проте, слід зауважити, що найефективнішим виявилось  розведення екстрактів 1:400, при якому майже всі штами показали найвищу стимулювальну дію, а B. japonicum УКМ В-6018 та B. japonicum 604к проявили найкращий вплив при розведеннях 1:600 та 1:500, відповідно, відсоток стимуляції яких був майже рівний еталону при зазначених розведеннях.  Таблиця Видовження гіпокотилів огірків сорту Фенікс  за дії екстрактів з надосадових рідин B. japonicum, мм Штами Розведення екстрактів Гіберелова кислота (ГК3), 10-5М Контроль (вода) 1:400 1:500 1:600 B. japonicum 604к 25,0±1,3 25,8±1,8 23,9±2,0 26,0±0,7 21,2±2,9 B. japonicum 21110 29,5±1,3 28,4±2,6 30,9±1,0 26,2±1,2 20,9±0,9 B. japonicum УКМ В-6018 19,9±2,1 22,5±1,5 24,7±2,1 24,5±1,6 18,9±1,7 B. japonicum УКМ В-6023 25,7±2,7 24,8±3,1 25,7±3,0 25,5±2,3 20,9±3,3 B. japonicum УКМ В-6035 27,6±2,3 23,0±2,0 23,6±1,1 26,5±1,6 20,8±1,9 B. japonicum УКМ В-6036 26,4±1,3 25,4±1,7 24,3±1,9 25,2±1,7 20,5±1,6  Таким чином, можемо стверджувати про наявність речовин гіберелової природи в надосадових рідинах досліджуваних бактерій B. japonicum. Крім того, є підстави говорити про можливі перспективи використання даних штамів для стимуляції проростання насіння та підвищення продуктивності певних рослин в якості препаратів з гіберелінстимулювальною активністю.  Література 1. Hedden P. Century of Gibberellin Research / P. Hedden, V.A. Sponsel // J. Plant Growth Regul. – 2015. – V. 34, N 4. – P. 740–760. doi: 10.1007/s00344-015-9546-1. 2. Муромцев Г. С. Гормоны растений гиббереллины / Г. С. Муромцев, В. Н. Агнистикова – М.: Наука, 1973. – 270 с.   

Синтез сполук гіберелової природи штамами бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Zhytomyr State University Library