АБК-деградирующие штаммы бактерий рода Pseudomonas и их влияние на рост пшеницы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выявлены три новых представителя рода Pseudomonas, способные утилизировать абсцизовую кислоту (АБК) и положительно влиять на рост и развитие растений. Изучены их физиолого-биохимические свойства. По результатам анализа гена 16S рРНК они определены как Pseudomonas veronii IB K11-1 (уровень сходства 99.86%), P. frederiksbergensis IB Ta10m (100%), штамм TaЕ2 отнесен к Pseudomonas sp. Обнаружено, что бактерии при выращивании на минерально-солевой среде с АБК снижали содержание гормона на 50–60% при увеличении плотности популяции на два порядка. В лабораторном опыте показано, что внесение в ризосферу растений пшеницы бактерий в количестве 108 КОЕ/г субстрата через 10 сут после обработки приводило к снижению содержания АБК в корнях на 18–30% и к увеличению массы растений до 30%. Таким образом, выявлены и впервые охарактеризованы новые штаммы рост стимулирующих АБК-деградирующих бактерий, которые могут быть перспективными для создания биопрепаратов, повышающих устойчивость растений к биотическим и абиотическим стрессам.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Рябова

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Л. Ю. Кузьмина

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Е. А. Гильванова

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Н. Ф. Галимзянова

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Е. В. Мартыненко

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Л. Б. Высоцкая

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Г. Р. Кудоярова

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: alenarya@rambler.ru

Уфимский Институт биологии

Россия, Уфа, 450054

Список литературы

  1. Samain E., Ernenwein C., Aussenac T., Selim S. // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2022. V. 119. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2022.101830
  2. Chieb M., Gachomo E.W. // BMC Plant Biol. 2023. V. 23. N. 407. P. 1–23. https://doi.org/10.1186/s12870-023-04403-8
  3. Burkhanova G.F., Veselova S.V., Sorokan A.V., Blagova D.K., Nuzhnaya T.V., Maksimov I.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2017. V. 53. № 3. P. 346–352. https://doi.org/10.1134/S0003683817030048
  4. Kudoyarova G., Arkhipova T., Korshunova T., Bakaeva M., Loginov O., Dodd I.C. // Front. Plant Sci. 2019. V. 10. № 1368. P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01368
  5. Kudoyarova G.R., Vysotskaya L.B., Arkhipova T.N., Kuzmina L.Yu., Galimsyanova N.F., Sidorova L.V. et al. // Acta Physiol. Plant. 2017. V. 39. № 253. P. 1–8. https://doi.org/10.1007/s11738-017-2556-9
  6. Liu F., Xing S., Ma H., Du Z., Ma B. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 97. P. 9155–9164. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5193-2
  7. Kang S.M., Khan A.L., Hamayun M., Hussain J., Joo G.J., You Y.H., Kim J.G., Lee I.J. // J. Microbiol. 2012. V. 50. P. 902–909.
  8. Chen L., Dodd I.C., Theobald J.C., Davies W.J., Belimov A.A. // J. Exp. Bot. 2013. V. 64. № 69. P. 1565–1573. https://doi.org/10.1093/jxb/ert031
  9. Glick B.R. // Microbiol. Res. 2014. V. 169. № 1. P. 30–39. https://doi.org/10.1016/j.micres.2013.09.009
  10. Chen K., Li G.J., Bressan R.A., Song C., Song C.P., Zhu J.K., Zhao Y. // J. Integr. Plant. Biol. 2020. V. 62. № 1. P. 25–54. https://doi.org/10.1111/jipb.12899
  11. Максимов И.В. // Физиология растений. 2009. Т. 56. № 6. С. 824–835.
  12. Akhiyarova G., Veselov D., Ivanov R., Sharipova G., Ivanov I., Dodd I.C., Kudoyarova G. // Int. J. Plant Biol. 2023. V. 14. № 1. P. 77–90. https://doi.org/10.3390/ijpb14010007
  13. Vysotskaya L., Martynenko E., Ryabova A., Kuzmina L., Starikov S., Chetverikov S. et al. // Biomolecules. 2023. V. 13. № 1668. P. 1–14. https://doi.org/10.3390/biom13111668
  14. Hartung W., Sauter A., Turner N.C., Fillery I., Heilmeier H. // Plant and Soil. 1996. V. 184. №. 1. P. 105–110. https://doi.org/10.1007/BF00029279
  15. Jiang F., Chen L., Belimov A.A., Shaposhnikov A.I., Gong F., Meng X. et al. // J. Exp. Bot. 2012. V. 63. №. 18. P. 6421–6430. https://doi.org/10.1093/jxb/ers301
  16. Akhyamova Z., Martynenko E., Arkhipova T., Seldimirova O., Galin I., Belimov A. et al. // Microorganisms. 2022. V. 11. №. 5. P. 1–13. https://doi.org/10.3390/microorganisms11051227
  17. Hasegawa S., Poling S.M., Maier V.P., Bennett R.D. // Phytochemistry. 1984. V. 23. №. 12. P. 2769–2771.
  18. Belimov A.A., Dodd I.C., Safronova V.I., Dumova V.A., Shaposhnikov A.I., Ladatko A.G., Davies W.J. // Plant Physiol Biochem. 2014. V. 74. P. 84–91. https://dx.doi.org/10.1016/j.plaphy.2013.10.032
  19. Ермеккалиев Т.С., Гоголева Н.Е., Гоголев Ю.В., Коннова Т.А., Шевченко В.П., Нагаев И.Ю. и др. // Химико-фармацевтический журнал. 2021. Т. 55. № 7. С. 60–64. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2021-55-7-60-64
  20. Yuzikhin O.S., Gogoleva N.E., Shaposhnikov A.I., Konnova T.A., Osipova E.V., Syrova D.S. et al. // Biomolecules. 2021. V. 11. №. 3. P. 1–15. https://doi.org/10.3390/biom11030345
  21. Yuzikhin O.S., Shaposhnikov A.I., Konnova T.A., Syrova D.S., Hamo H., Ermekkaliev T.S. et al. // Biomolecules. 2022. V. 12. №. 10. P. 1–20. https://doi.org/10.3390/biom12101508
  22. Рябова А.С., Кузьмина Л.Ю., Мартыненко Е.В., Четвериков С.П., Мильман П.Ю., Высоцкая Л.Б. // Экобиотех. 2023. Т. 6. № 3. С. 190–199. https://doi.org/10.31163/2618-964X-2023-6-3-190-199
  23. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. М.: Мир, 1984. Т. 3. 264 с.
  24. Vysotskaya L.B., Korobova, A.V., Veselov S.Y., Dodd I.C., Kudoyarova G.R. // Funct. Plant Biol. 2009. V. 36. №. 1. P. 66–72. https://doi.org/10.1071/FP08187
  25. Elomari M., Coroler L., Hoste B., Gillis M., Izard D., Leclerc H. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1996. V. 46. №. 4. P. 1138–1144. https://doi.org/10.1099/00207713-46-4-1138
  26. Andersen S.M., Johnsen K., Sørensen J., Nielsen P., Jacobsen C.S. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. V. 50. №. 6. P. 1957–1964. https://doi.org/10.1099/00207713-50-6-1957

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Содержание АБК (нг/г сырой массы) в корнях (а) и масса растений пшеницы (б) через 10 сут после посадки трехсуточных проростков в горшки и внесения в ризосферу суспензии (до 108 КОЕ/г почвы) штаммов-деструкторов АБК Pseudomonas veronii IB К11-1, P. frederiksbergensis IB Ta10m и Pseudomonas sp. IB TaЕ2, контроль – неинокулированные растения. Представлены средние значения ± стандартные ошибки. Разными буквами обозначены достоверно отличающиеся значения (P ≤ 0.05, ANOVA, критерий Дункана).

Скачать (188KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Содержание ауксина (нг/мл) в культуральной жидкости штаммов Pseudomonas veronii IB К11-1, P. frederiksbergensis IB Ta10m и Pseudomonas sp. IB TaЕ2 на среде Кинг Б на 3 сут культивирования. Обозначения как на рис. 1.

Скачать (99KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024