Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens
В стерильном вермикулите P. fluorescens 2137gus колонизировал 80–90% поверхности корней, однако в динамике интенсивность колонизации бактериальным штаммом корней существенно колебалась. В присутствии F. culmorum плотность заселения корней 2137gus в отдельные дни анализа снижалась, что свидетельст...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177662 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens / Н.А. Вишневская, А.С. Феоктистова, О.К. Струнникова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 307-311. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-177662 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1776622021-02-17T01:27:27Z Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens Вишневская, Н.А. Феоктистова, А.С. Струнникова, О.К. Прикладна генетика і селекція В стерильном вермикулите P. fluorescens 2137gus колонизировал 80–90% поверхности корней, однако в динамике интенсивность колонизации бактериальным штаммом корней существенно колебалась. В присутствии F. culmorum плотность заселения корней 2137gus в отдельные дни анализа снижалась, что свидетельствует о способности фитопатогена оказывать влияние на биоконтрольный штамм и успешно конкурировать с ним за ниши на корнях. Тем не менее, внесение в вермикулит P. fluorescens 2137gus привело к уменьшению количества больных растений. In sterile vermiculite P. fluorescens 2137gus colonized 80–90% of barley roots surface. The essential fluctuation of colonization intensity of the roots by 2137gus was established. In F. culmorum presence the intensity of root colonization by 2137gus could be decreased. It is evidence that F. culmorum can influence P. fluorescens and compete with it for niches. Introduction P. fluorescens 2137gus into vermiculite led to decrease the intensity of fusarium root rot. 2010 Article Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens / Н.А. Вишневская, А.С. Феоктистова, О.К. Струнникова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 307-311. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177662 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція |
| spellingShingle |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція Вишневская, Н.А. Феоктистова, А.С. Струнникова, О.К. Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
В стерильном вермикулите P. fluorescens 2137gus колонизировал 80–90%
поверхности корней, однако в динамике интенсивность колонизации бактериальным
штаммом корней существенно колебалась. В присутствии F. culmorum плотность
заселения корней 2137gus в отдельные дни анализа снижалась, что свидетельствует
о способности фитопатогена оказывать влияние на биоконтрольный штамм и успешно конкурировать с ним за ниши на корнях. Тем не менее, внесение в вермикулит
P. fluorescens 2137gus привело к уменьшению количества больных растений. |
| format |
Article |
| author |
Вишневская, Н.А. Феоктистова, А.С. Струнникова, О.К. |
| author_facet |
Вишневская, Н.А. Феоктистова, А.С. Струнникова, О.К. |
| author_sort |
Вишневская, Н.А. |
| title |
Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens |
| title_short |
Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens |
| title_full |
Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens |
| title_fullStr |
Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens |
| title_full_unstemmed |
Колонизация корней ячменя антагонистической бактерией Pseudomonas fluorescens |
| title_sort |
колонизация корней ячменя антагонистической бактерией pseudomonas fluorescens |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Прикладна генетика і селекція |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177662 |
| citation_txt |
Колонизация корней ячменя антагонистической
бактерией Pseudomonas fluorescens / Н.А. Вишневская, А.С. Феоктистова, О.К. Струнникова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 307-311. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT višnevskaâna kolonizaciâkornejâčmenâantagonističeskojbakteriejpseudomonasfluorescens AT feoktistovaas kolonizaciâkornejâčmenâantagonističeskojbakteriejpseudomonasfluorescens AT strunnikovaok kolonizaciâkornejâčmenâantagonističeskojbakteriejpseudomonasfluorescens |
| first_indexed |
2025-07-15T15:49:15Z |
| last_indexed |
2025-07-15T15:49:15Z |
| _version_ |
1837728588902694912 |
| fulltext |
307
6. Jelenkovic G., Wilson M.L., Harding P.J. An evaluation of intergeneric hybridi-
zation of Fragaria spp. × Potentilla spp. as a means of haploid production // Euphytica.—
1984.— 33.— P. 143–152.
7. Jones J.K. Cytogenetic Studies in the Genera Fragaria and Potentilla.— Ph. D.
thesis.— University of Manchester, UK.— 1955.
8. Mangelsdorf A.J., East E.M. Studies on the genetics of Fragaria // Genetics.—
1927.— 12.— P. 307–339.
9. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with
tobacco tissue cultures // Physiol Plant.— 1962.— 15.— Р. 473–497.
10. Niemirowicz-Szczytt К. Morphological and cytological evaluation of progeny
obtained from pollination of Fragaria x ananassa Duch. with Potentilla ssp. // Acta Soc.
Bot. Pol.— 1984.— Vol.53.— №4.— P. 455–468.
11. Marta A., Camadro E., Dнaz-Ricci J., Castagnaro A. Breeding barriers between
the cultivated strawberry Fragaria Ч ananassa and related wild germplasm // Euphytica.—
Vol.136.— №2.— 2004.— P. 139–150.
12. Sayegh A., Hennerty M. Intergeneric hybrids of Fragaria and Potentilla // Acta
Horticult.— 1993.— 348.— P. 151–153.
13. Smith M., Jones J.K. Intergeneric crosses with Fragaria and Potentilla. I. Crosses
between Fragaria moschata and Potentilla fruticosa // Euphytica.— 1985.— 34.—
P. 725–735.
Резюме
В результате межродовой гибридизации Fragaria × Potentilla получен один
гибрид в комбинации скрещивания F. × ananassa (8x) × P. anserinа (4x) и шесть
предполагаемых гибридов в комбинации скрещивания F. × ananassa (8x) × P.
nepalensis (6x). По фенотипу межродовые гибриды гораздо в большей степени
сходны с Fragaria, чем с Potentilla.
A Fragaria x ananassa (8x) × P. anserinа (4x) hybrid and six putative F. ananassa
(8x) × P. nepalensis (6x) hybrids were obtained as a result of intergeneric Fragaria ×
Potentilla crosses. The bigerenic hybrids show mostly Fragaria-like characteristics.
ВИШНЕВСКАЯ Н.А., ФЕОКТИСТОВА А.С., СТРУННИКОВА О.К.
ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии,
Россия, Санкт-Петербург, ш. Подбельского, д. 3.
e-mail: Strunnikova@arriam.spb.ru
КОЛОНИЗАЦИЯ КОРНЕЙ ЯЧМЕНЯ АНТАГОНИСТИЧЕСКОЙ
БАКТЕРИЕЙ PSEUDOMONAS FLUORESCENS
Применение антагонистических бактерий для снижения заболеваемости
растений почвообитающими патогенами в настоящее время является одним
из перспективных направлений защиты растений от болезней, вызываемых
почвообитающими фитопатогенными грибами. Хорошо известны такие
механизмы подавления фитопатогенов антагонистическими бактериями как:
308
конкуренция за углерод, азот и железо; индукция системной устойчивости;
прямое ингибирование грибов бактериальными метаболитами. Предпола-
гается также, что ризобактерии, используемые в качестве биоконтрольных
штаммов, обладая высокой колонизирующей способностью, могут успешно
конкурировать с фитопатогенными грибами за ниши на корнях.
Целью проводимых нами исследований было проследить за процессом
колонизации бактериальным штаммом P. fluorescens корней ячменя и оце-
нить как будет развиваться этот процесс в присутствии фитопатогенного
гриба Fusarium culmorum.
Материалы и методы
Штамм Pseudomonas fluorescens 2137 был выделен с корней пшеницы.
Gus-ген был введен в геном P. fluorescens 2137 с помощью Tn 5 транспозо-
нового мутагенеза. Штамм 2137gus выращивали в течение суток на ага-
ризованной картофельной среде (рН 7,0). Клетки дважды суспендировали
в стерильной дистиллированной воде и осаждали центрифугированием.
Fusarium culmorum штамм 30 был выделен авторами из больного расте-
ния ячменя в Ленинградской области. F. culmorum выращивали на среде
Чапека на ротационной качалке в течение 3 сут. Мицелий отделяли фильт-
рованием, макроконидии осаждали центрифугированием, промывали сте-
рильной водой и вновь осаждали.
В качестве субстрата для выращивания ячменя использовали стериль-
ный вермикулит. Во всех вариантах опыта в субстрат вносили питательную
смесь для растений из расчета 250 мл раствора на 100 г вермикулита.
В одном из вариантов в вермикулит внесли суспензию бактериальных клеток
в количестве 5·107/мл, в другом — суспензию макроконидий F. culmorum
(3·105/мл), в третьем — суспензии клеток гриба и бактерии в тех же концен-
трациях. В течение эксперимента растения отбирали 10 раз, первые шесть
дней — ежедневно. Корни ячменя очень аккуратно отделяли от вермикулита
и просматривали под лупой для определения симптомов гнили. Для
выявления P. fluorescens 2137gus свежие корни ячменя погружали в раствор,
содержащий 5 мл 0,1 М фосфатного буфера (рН 7,0), 50 мкл 10% раствора
SDS и 50 мкл 2% X-Gluc (5-бром-4-хлор-3-индолил-β-D-глюкуронид цикло-
гексиламмониевая соль) и инкубировали 24 часа при 24 °С. После обработки
колонии gus-маркированного штамма бактерии приобретали синюю окраску.
Об интенсивности колонизации корней P. fluorescens судили по протяжен-
ности окрашенных участков, свидетельствовавших о присутствии 2137gus.
Длину окрашенных участков измеряли и выражали в процентах относи-
тельно длины данного корня.
Результаты и обсуждение
Оценка протяженности окрашенных участков на корнях ячменя,
свидетельствующих о присутствии бактериального штамма, показала, что
интенсивность колонизации корней бактерией не постоянна и существенно
изменяется по мере роста корня (рис. 1). Gus-маркированный штамм P. fluo-
rescens уже в течение первых 24-х часов заселил значительную часть поверх-
309
ности корней. Высокая интенсивность колонизации корней бактерией сохра-
нялась в течение двух суток. На 3-и сутки интенсивность колонизации сни-
зилась, но вновь увеличилась на 5-е.
Мы не думаем, что колебания численности бактериального штамма на
корнях обусловлены миграцией штамма с корней в субстрат и обратно.
Возможно, что наблюдаемые различия в интенсивности колонизации свя-
заны с гибелью и восстановлением популяции непосредственно на корнях.
Гамалеро с сотрудниками (Gamalero et al., 2005) обнаружили снижение
количества клеток штамма P. fluorescens 92rkG5 на корнях томата к 7 суткам
наблюдения, по сравнению с третьими, при этом снижалось количество
живых клеток и увеличивалось количество мертвых. Подобные колебания
численности бактериального штамма на корнях могут быть обусловлены
также и влиянием растения, например, цикличностью корневой экссудации.
Стригуль и Кравченко (Strigul, Kravchenko, 2006), используя математическую
модель, показали прямую зависимость между концентрацией органического
субстрата, выделяемого корнями и численностью ассоциативных азотфикси-
рующих микроорганизмов в ризосфере. В любом случае уменьшение плот-
ности заселения бактерией корней может привести к колонизации этих ниш
фитопатогенным грибом.
В варианте совместной инокуляции вермикулита P. fluorescens 2137gus
и F. culmorum сохранялась та же закономерность изменения интенсивности
колонизации корней бактериальным штаммом, как и при инокуляции только
бактерией (рис. 1). Однако в присутствии гриба в отдельные дни анализа
интенсивность заселения корней бактерией была существенно снижена.
Причем ингибирующее влияние F.culmorum в варианте совместной инокуля-
ции проявилось в тот же период, когда наблюдалось снижение интенсивности
колонизации корней 2137gus в варианте инокуляции только этим штаммом.
Снижение колонизационной способности Bacillus megaterium и его мутантов
Рис. 1. Интенсивность колонизации P. fluorescens 2137gus корней ячменя при ино-
куляции вермикулита бактериальным штаммом (1) и совместно с F. culmorum (2)
310
в присутствии фитопатогенного гриба Rhizoctonia solani было показано
исследователями на проростках сои (Zheng, Sinclair, 2000). Нотц и соавторы
(Notz et al., 2002) установили, что фузариевая кислота, выделяемая штаммом
Fusarium oxsysporum, подавляет синтез антибиотика, продуцируемого
биоконтрольным штаммом Pseudomonas fluorescens CHA0. Уменьшение
продукции антибиотиков бактериальным штаммом может приводить и к
снижению способности конкурировать за место на корне.
Внесение в вермикулит F.culmorum привело к постепенному увеличе-
нию интенсивности корневой гнили ячменя (рис. 2). Существенное снижение
интенсивности болезни наблюдалось при совместном внесении в вермикулит
F. culmorum и P. fluorescens. Несмотря на отмеченный факт снижения засе-
ленности бактериальным штаммом корней ячменя в присутствии фитопа-
тогенного гриба, инокуляция субстрата P. fluorescens привела к защите
растений от корневой гнили.
Ранее нами была показана способность данного штамма подавлять раз-
витие мицелия и макроконидий F. culmorum в почве (Струнникова и др.,
2007, 2008).
По нашему мнению положительный результат от внесения P. fluorescens
складывается не только из способности штамма ингибировать рост F. cul-
morum до колонизации корней, но и непосредственно влиять на рост рас-
тений. Способность данного штамма оказывать положительное влияние на
ячмень в условиях фитопатогенного стресса была уже показана (Струнникова
и др., 2008).
Таким образом, в стерильных условиях бактериальный штамм способен
колонизировать до 90% поверхности корней. Однако в присутствии F. culmo-
rum плотность колонизации P. fluorescens 2137gus корней снижается, что
свидетельствует о способности фитопатогена оказывать влияние на био-
контрольный штамм и успешно конкурировать с ним за ниши на корнях.
Рис. 2. Интенсивность развития корневой гнили ячменя (%) при инокуляции
вермикулита P. fluorescens (1) и совместно F.culmorum и P. fluorescens (2)
311
Литература
1. Струнникова О.К., Шахназарова В.Ю., Вишневская Н.А., Чеботарь В.К.,
Тихонович И.А. Развитие и взаимоотношения Fusarium culmorum и Pseudomonas
fluorescens в почве.— Микробиология.— 2007.— Т.76, №5.— С. 675–681.
2. Струнникова О.К., Шахназарова В.Ю., Вишневская Н.А., Чеботарь В.К.,
Тихонович И.А. Взаимоотношения Fusarium culmorum и Pseudomonas fluorescens в
ризосфере и ризоплане ячменя.— Микология и фитопатология.— 2008.— Т.42,
№1.— С. 70–77.
3. Gamalero E., Lingua G., Tombolini R., Avidano L., Pivato B. and Berta G.
Colonization of Tomato Root Seedling by Pseudomonas fluorescens 92rkG5: Spatio-
temporal Dynamics, Localization, Organization, Viability, and Culturability — Microbial
Ecology. DOI: 10.1007/s00248-004-0149-9.— 2005.— V.50.— P. 289–297.
4. Notz R., Maurhofer M., Dubach H., Haas D., Defago G. Fusaric acid-producing
strains of Fusarium oxysporum alter 2,4-diacetylphloroglucinol biosynthetic gene
expression in Pseudomonas fluorescens CHA0 in vitro and in the rhizosphere of wheat —
Appl. Environ. Microbiol.— 2002.— V.68.— P. 2229–2235.
5. Strigul N. S., Kravchenko L. V. Mathematical modeling of PGPR inoculation into
the rhizosphere — Environmental Modelling&Software.— 2006.— V.21.— P. 1158–1171.
6. Zheng X.Y. Sinclair J. B. The effects of traits of Bacillus megaterium on seed and
root colonization and their correlation with the suppression of Rhizoctonia root rot of
soybean — BioControl.— 2000.— V.45.— Р. 223–243.
Резюме
В стерильном вермикулите P. fluorescens 2137gus колонизировал 80–90%
поверхности корней, однако в динамике интенсивность колонизации бактериальным
штаммом корней существенно колебалась. В присутствии F. culmorum плотность
заселения корней 2137gus в отдельные дни анализа снижалась, что свидетельствует
о способности фитопатогена оказывать влияние на биоконтрольный штамм и успеш-
но конкурировать с ним за ниши на корнях. Тем не менее, внесение в вермикулит
P. fluorescens 2137gus привело к уменьшению количества больных растений.
In sterile vermiculite P. fluorescens 2137gus colonized 80–90% of barley roots surface.
The essential fluctuation of colonization intensity of the roots by 2137gus was established.
In F. culmorum presence the intensity of root colonization by 2137gus could be decreased.
It is evidence that F. culmorum can influence P. fluorescens and compete with it for niches.
Introduction P. fluorescens 2137gus into vermiculite led to decrease the intensity of fusarium
root rot.
ГОЛОВАНЬ Л.В, ПУЗІК В.К.
Харківський національний аграрний університет імені В.В. Докучаєва,
Україна, 62483, Харківвська обл., Харківський р-н, п/в Комуніст, L1985KL@mail.ru
ВПЛИВ РІЗНИХ ДОЗ МУТАГЕНУ НА ЕНЕРГІЮ ПРОРОСТАННЯ
ТА ЛАБОРАТОРНУ СХОЖІСТЬ НАСІННЯ КВАСОЛІ ЗВИЧАЙНОЇ
(PHASEOLUS VULGARIS L.)
У наш час основним завданням селекції квасолі є створення високо-
продуктивних сортів зі стабільним врожаєм незалежно від умов навколиш-
нього середовища, стійких до хвороб і шкідників, придатних до механізова-
ного збирання, з високим вмістом білка.
|