Activitatea antagonistă a Assiociants de plante și bacteriene
Alekseev AS 1 Artamonov MN 1 Potaturkin-Nesterova NI 1
1 VPO "Universitatea de Stat Ulyanovsk"
Un studiu comparativ asupra acțiunii antagoniste a microorganismelor asociate cu plante. Activitatea antagonistă a fost studiată în relație cu microorganismele patogene și condiționat patogene. Se constată că efectului antagonist studiat izolate detectate la microorganisme, cum ar fi Pseudomonas fluorescens și Bacillus subtilis. Și patogeni oportuniști (Staphylococcus aureus și Escherichia coli) pentru a expune anumită sensibilitate bacterii Assiociants care a fost exprimată în inhibarea creșterii lor. Rezultatele obținute pot fi baza pentru dezvoltarea unor noi metode de luptă nu numai cu agenți patogeni din plante „tradiționale“ obligatorii ai, dar, de asemenea, așa-numitele grupe polimorfe de fungi, inclusiv atât formele saprotrofe și parazitare, dintre care multe sunt cunoscute ca factori biologici, patogenii cultivate și plante sălbatice.
6. bacterii determinante Bergey. În 2 TT 1: tradus din limba engleză. / Ed. J .. Holt, N. Krieg, P. vis, George. Staley, C. Williams. - Mir. 997-432. il.
9. Hiltner L. Uber neuere Erfahrungen auf und dem Problem Gebeit der Bodenbakteriologie und unter besonderer Berucksichtigung der Grundungung und Brache. Arb Dtsch. Landwirt. Ges, 1904,98 :. 59-78.
Populațiile de microorganisme care intră în relații complexe - o competitive sau cooperative, la verificarea diferitelor părți de organe, țesuturi de microorganisme forma sa specifică „mikrosimbiotsenoz“ [7]. În descrierea formelor comunităților microbiene naturale și artificiale, în literatura de specialitate, termenul „asociere“. În lucrările ultimului deceniu al secolului trecut pentru a descrie relația asociativă sau ektosimbiozov a început să folosească termenul de „simbioza asociativă“ [8]. Potrivit lui O. Buharin asociative relație simbiotică - acest sistem multi-component integrat care cuprinde o gazdă ca makropartnera microsymbionts stabile microsymbionts dominante și asociate cu impact multidirecționale determinarea formării, stabilității și productivității existenței simbiotic în general [2].
De mare interes pentru cercetare ektosimbiozov microorganisme asociative este rizosferă (regiunea îngustă de sol de-a lungul suprafeței rădăcinii), deoarece este bogat populat cu microorganisme, care au un efect benefic asupra plantelor polifuncționali [4]. Pentru a identifica astfel de bacterii folosesc creșterea plantelor pe termen promovarea rhizobacteria (PGPR). Stimulează creșterea plantelor rhizobacteria asociative afectează procesele fiziologice ale plantelor, randamentul și calitatea produselor vegetale [5], astfel încât acestea sunt tot mai folosite în agricultură interne și internaționale. Rhizosphere este principala lor nișă ecologică cele mai favorabile condiții [9]. In rizosfera radacinii intra activ amestecuri complexe de organice surse ușor accesibile de energie și de carbon, ceea ce face ca activitatea microbiologică ridicată și formarea de diferite sol microbocenosis specific rizosferă comunităților microbiene [7, 10].
Pe suprafața subterane organe de plante vegetative dominate în principal de bacterii Gram-negative din genurile Pseudomonas, Erwinia, Xanthomonas, Flavobacterium, și în plantele rizosferă și rhizoplane - Pseudomonas, Flavobacterium, Agrobacterium, Azospirillum [2, 4]. Mecanismul de acțiune al acestor microorganisme la competiție pentru fitopatogeni include o sursă de energie, eficiente pentru a coloniza rizosfera, sinteza antibioticelor și substanțe de reglare a creșterii [1]. microorganisme asociativă care produc antibiotic în creșterea de substanțe cu greutate moleculară mică eterogeni la concentrații mici sunt capabili de a inhiba activitatea altor microorganisme și, prin urmare, să afecteze activitatea de viață a plantelor [5].
Pentru a studia interacțiunile forme utile de bacterii în conceptul productiv rizosferă care formează rhizobacteria asociativi la uzina unui singur sistem de plante microbiene cu proprietăți noi, deterministe parteneri de interacțiune pozitivă [2]. Prin asociative solicitate tipuri de atribute de microorganisme care au un efect pozitiv asupra plantelor, dar numai coloniza suprafața de organe și / sau țesuturi de spațiu liber. microorganisme vii asociativi în zona de influență directă a plantelor adiacente rădăcinilor în sol sau coloniza suprafață rădăcină. microorganismele rizosferă formează pe rădăcinile plantelor cu compoziția taxonomică complicate și organizarea structurală și funcțională a comunității care au efecte asupra plantelor multifuncționale [4].
Mecanismele de influență pozitivă asupra vieții a rhizobacteria de plante sunt împărțite în directe și indirecte. Metodele directe oferă efecte asupra plantelor includ: fixarea azotului asociativă, formarea de substanțe de stimulare a creșterii, oferind forme digerabile de fier, fosfor și / sau absorbție din sol și livrarea lor în plante, formarea de relații trofice specifice, reducând nivelurile de etilenă. Metode indirecte - prevenirea sau reducerea creșterii microorganismelor din sol fitopatogene prin precipitarea bactericid și a metaboliților antifungici [2, 9].
Una dintre problemele majore ale culturii moderne sunt fitopatogeni, nu numai (obligã), dar plantele „tradiționale“, de asemenea, așa-numitul grup polimorfa de fungi, inclusiv ambele forme saprotrofe și parazitare, dintre care multe sunt cunoscute ca factori biologici, patogenii cultivate și sălbatice [10] . Cele mai multe soiuri de culturi, în medie, vând doar 20-25% din potențialul genetic al productivității. Prin asigurarea protecției împotriva agenților patogeni, dăunătorilor și buruienilor, ei sunt capabili să formeze un randament mult mai mare. Nivelul mediu al pierderilor datorate distrugerii plantelor agricole de către microorganisme fitopatogene estimate a fi de 12%. Aceasta determină importanța protecției plantelor ca unul dintre factorii de producție intensivă a culturilor. Sa stabilit că, în lupta împotriva agenților patogeni ai bolilor plantelor este posibilă utilizarea bacteriilor cu un efect antagonist împotriva agenților patogeni [9]. Există dovezi că formarea unei asocieri eficiente plante bacteriană este determinată nu numai de suma alocată în instalație spațiul rizosferă compuși organici solubili (exsudate), ci și compoziția lor calitativă care afectează supraviețuirea și reproducerea tulpinii în rizosfera. Din acest motiv, putem vorbi despre izolarea relativă a tulpinilor PGPR anumitor specii și chiar soiuri de plante cu caracteristici specifice de exudate radiculare chimice [10]. Până în prezent, activitatea însă antagonistă a bacteriilor rizosferă în relație cu agenți patogeni rămâne insuficient înțeles.
Scopul studiului a fost de a investiga activitatea antagonistă a Assiociants plante bacteriene în raport cu microflora condiționat patogene și patogene.
Materiale și metode
Pentru izolarea și identificarea mediului de cultură nutritiv folosit utilizat, cum ar fi VSA, Endo și IPA (Obolensk). Identificarea speciilor microbiene selectate Assiociants efectuate pe baza studierii proprietăților lor morfologice, biochimice și tinctoriale [6]. Pentru a detecta Pseudomonas fluorescens folosind microscopie de fluorescenta (- MIKMED LYuMLed-6).
Efectul antagonic a fost detectat în bacterii Pseudomonas fluorescens și Bacillus subtilis. Ca un obiect de test folosind Staphylococcus aureus și Escherichia coli, având proprietăți tipice. Staphylococcus aureus - gram coci pozitiv, 0,5-1,5 microni în diametru, dispuse într-un frotiu sub forma unor grupuri mici sau ciorchinilor staționare (nu au flageli) care nu formează spori. Biochimic foarte activ: produs catalaza, nitrit redus de azot, a avut capacitatea de a hidroliza proteinelor, scinda multe glucide în condiții aerobe. S. aureus a fost digerat cu manitol si glucoza, nu numai în condiții aerobe, dar, de asemenea, sub anaerob. Escherichia coli - tije scurte Gram-negative mobile cu capetele rotunjite, lactoza fermentată cu formarea de acid și gaz (sau lactosonegative) în înfometare mediu c citrat nu industriile care se confruntă reacția Voges # 8210; Proskauer este negativ cu testul MR este pozitiv, dacă nu fenilalanindezaminazy permis mediu de creștere cu KCN [6]. Determinarea activității antimicrobiene a fost realizată prin liniute perpendiculare [3]. Tulpinile de testare au fost aplicate sub forma unui accident vascular cerebral în diametru după incubare timp de 2-3 zile, la o temperatură de 37 ° C pentru tulpinile obiectele de testare scroafă perpendicular (S.aureus și E. coli.). Substanțe antimicrobiene care difuzează în gros de agar, a întârziat creșterea microorganismelor sensibile la acestea, care sa manifestat în formarea de zone de absența creșterii microbiene (mm). Prezența și gradul de activitate de antagonist al bacteriilor de testat a fost evaluată prin valoarea zonei tulpinii test de inhibare la interfața cu o creștere de bacterii prim.
Rezultate și discuții
Studiile au arătat că, în rizosfera microbiene și plante familii studiate dominat rizoplany de Pseudomonas fluorescens și Bacillus subtilis, o trăsătură caracteristică a P. fluorescens au fost fluorescenta in culoarea ultraviolet, clivajul și oxidarea glucoza-oxidaza OF. P. fluorescens, spre deosebire de B.subtilis posedat de mobilitate. B.subtilis a arătat mannit- și activitatea katalazapolozhitelnuyu nedigerate uree, au capacitatea de a sporularea și au fost Voges pozitive # 8210; Proskauer (tabelul 1.).
Activitatea biochimică a bacteriilor rizosferă
"-" - 0-10% tulpini pozitive;
(-) - 11-25% din tulpini sunt pozitive;
V - 26-75% din tulpini sunt pozitive;
"+" - 90-100% tulpini pozitive.
P. fluorescens și B.subtilis au prezentat activitate antagonistă pronunțată împotriva ambelor culturi de testare (figura).
Activitatea antagonistă a B.subtilis (a) P. fluorescens (b) cu privire la E. coli (1) și S. aureus (2)
Studiile au arătat că mai sensibilă la acțiunea rhizobacteria asociativă a avut E. coli (tabelul. 2). Sensibilitatea E. coli la P. fluorescens în S.aureus 8.0 ori sensibilitatea bacteriei. În ceea ce privește B.subtilis, sensibilitatea E. coli S.aureus depășește de 2,7 ori.
Cultura S. aureus au fost rezistente la acțiunea antagonistă a rhizobacteria asociative. Dintre Assiociants bacteriene investigate el poseda cea mai mare activitate de B. subtilis, care este, probabil, din cauza agenților de sinteză antibiotikopodobnyh și siderophores.
Activitatea antagonistă a P. fluorescens și B.subtilis (mm)
Notă: * - indicele de fiabilitate decât diametrul zonei de absența creșterii S. aureus (p <0,05).
1. microbian Assiociants P. fluorescens și B.subtilis posedă o activitate antagonistă față de E. coli și S. aureus. B.subtilis activitate antagonistă față de E. coli în 2,3 ori acțiunea P. fluorescens. În ceea ce privește activitatea antagonistă S. aureus de B.subtilis 6,8 ori mai mare decât activitatea de P. fluorescens.
2. Cea mai mare rezistență la acțiunea antagonistă a tulpinilor de testare studiate culturile de testare este prezentat la S. aureus, care depășește rezistența în E. coli de 2,7 ori în ceea ce privește B.subtilis și 8,0 ori față de P. fluorescens.
Zolotukhin VV Ph.D. Profesor al Departamentului de Zoologie, Universitatea Pedagogică VPO „Ulyanovsk de stat. ÎN Ulianov“, Ulyanovsk;
Artemiev EA Ph.D. Profesor al Departamentului de Zoologie, Universitatea Pedagogică VPO „Ulyanovsk de stat. ÎN Ulianov“, Ulyanovsk.
Vă aducem revistele publicate de editura „Academia de Științe Naturale“
(Factor de impact ridicat RISC, teme reviste care acoperă toate domeniile științifice)