CC BY
49
Section 10. Agricultural sciences
Section 10. Agricultural sciences Секция 10. Сельскохозяйственные науки
Kozaeva Marina Ilinichna, State Scientific Establishment I. V. Michurin All-Russian Research Institute Genetics and Breeding of Fruit Plant, senior researcher
th Laboratory of biotechology and immunity E-mail: [email protected]
Dinamics of the endophytic microbiota of different form and varieties of pear under abiotic and biotic stresses
Abstract: The various form and varieties of pear was a high frequency of testing bacteria significantly dominant over the mushroom and mixed microbiota and restraining their development. Thanks to the fungicidal and fungistatic action of bacterial toxins inhibited fungal pathogens more dangerous, so the bacterial microbiota acts in the role of symbiont.
Keywords: various form and varieties of pear, endophytic microbiota, role of symbiotic bacteria
Козаева Марина Ильинична, Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений, старший научный сотрудник, лаборатория биотехнологии и иммунитета
E-mail: [email protected]
Динамика эндофитной микробиоты различных форм и сортов груши в условиях абиотических и биотических стрессов
Аннотация: У различных форм и сортов груши отмечалась высокая частота тестирования бактерии, значительно преобладающей над грибной и смешанной микробиоты и сдерживающей их развитие. Благодаря фунгицидному и фунгистатическому действию бактериальных токсинов угнетаются более опасные грибные патогены, поэтому бактериальная микробиота выступает в роли симбионта.
Ключевые слова: различные формы и сорта груши, эндофитная микробиота, симбиотическая роль бак-
терии.
Термин «эндофит» в самом широком его понимании означает любой организм, развивающейся во внутренних тканях растений. Однако в последнее время собственно эндофитными часто называют бактерии и грибы, присутствие которых в растительных тканях бессимптомно и не сопровождается какими-либо па-тологичесими иэменениями растений [7, 661].
Эндофиты как партнёры растений являются необходимой интегративной частью их системы [6, 234]. Основные функции эндофитных сообществ заключаются в биоконтроле патогенов и вредителей. Важной функцией эндофитов, особенно в условиях стрессов, может быть регуляция развития растений посредством активации синтеза гормонов, витаминов и других биологически активных веществ [5, 6]. Раз-
нообразные эндофитные микроорганизмы-это нормальная микрофлора, выполняющая важную роль в иммунитете растений и помогающая им выживать в окружающей среде [6, 234].
Поскольку «эндофитная микробиота служит определённым индикатором состояния растения, своеобразным тестом на жизнеспособность» [3, 24], целью наших исследований в 2009-2011 гг. явилось изучение динамики эндофитной микробиоты различных форм и сортов груши в условиях абиотических и биотических факторов.
Исследования проводились в коллекциионных насаждений Всероссийского научно-исследовательского института генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина. Генетическая коллекция
108
Секция 10. Сельскохозяйственные науки
представлена растениями 1990 г. посадки. Схема посадки — 7 х 5 метра и 4х 6 метра. Уход за опытными растениями осуществлялся путём применения общепринятых приёмов агротехники.
Нами изучались следующие формы и сорта груши:
1.Г4-П2 и № 4-7-карликовые формы неизвестного происхождения, а также сорта селекции Института генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина:
1. Августовская роса (Нежность х Триумф Пак-гама)
2. Гера Реале Туринская х Дочь Зари)
3. Нежность (Тёма х Любимица Клаппа)
4. Северянка ([Уссурийская х Бере Лигеля] х Любимица Клаппа]
5. Ника (Талгарская красавица х Дочь Зари)
6. Скороспелка из Мичуринска ([Уссурийская х Бере Лигеля) х Цитрон де Карм]
7. Яковлевская (Талгарская красавица х Дочь Зари) и сорт народной селекции — Бессемянка.
Объектами исследований явились также изоляты микроорганизмов, выделенные из побегов растений груши.
Изолирование эндофитной микробиоты проводили с использованием однолетних побегов в стерильных условиях на агаризированную картофельную питательную среду в пробирки в 10 повторностях. Тестирование проводилось в одни и те же сроки.
Результаты тестирования на тот или иной показатель микробиоты (бактерия, гриб, смешанная микробиота) выражали в процентах от общего количества тестов.
Биологические тесты различных форм и сортов груши показали заселённость их тканей бактерией, относящейся к роду Pseudomonas, и грибами. При этом следует отметить значительное преобладание бактериальной микробиоты над грибной и смешанной.
Как свидетельствуют результаты исследований, наиболее высокий выход бактериальных штаммов (72,6) наблюдался у сорта Бессемянка. За ними следуют сорта Северянка, Яковлевская, Ника и Августовская роса, у которых частота положительных те-
стов на бактерию составила, соответственно, 68,0%; 65,8%; 65,0% и 62,2%.Низкие бактериальные показатели принадлежали сортам Гера (58,8%), Скороспелка из Мичуринска (58,0%),
Нежность (56,7%), а также двум карликовым формам груши- № 4-7 (58,7%) и Г4-П2 (54,7%).
Грибная микробиота на всём протяжении тестирования выделялась в небольшом количестве и была представлена различными видами из родов
Alternaria, Fusarium, Cladosporium, что свидетельствует об их высокой устойчивости к неблагоприятным факторам среды, а также Penicillium sp., продуцирующий в питательную среду пигменты от жёлтого, оранжевого до красного и антоцианового цвета.
При тестировании внутренних тканей бессимптомных растений груши установлено также наличие эндофитной микробиоты, представленной смесью бактерий и грибов.
Смешанная микробиота является наиболее токсичной вследствие антагонистических взаимодействий между микроорганизмами, входящими в её состав [2, 58], в связи с чем токсины смешанной микробиоты усугубляют стрессорное состояние растений [4, 38-39].
Согласно полученным данным, низкую токсическую нагрузку со стороны смешанной микробиоты имели сорта Бессемянка (1,2%), Северянка (1,6%), Яковлевская (1,6%), Ника (2,4%) и Нежность (2,7%). Промежуточное положение заняли сорта Августовская роса (5%) и Скороспелка из Мичуринска (8,3%). Наибольший биотический стресс испытывали сорт Гера (10%), а также формы груши-№ 4-7 (16,7%) и Г4-П2 (25%).
Таким образом, ведущее место в составе эндофитной микробиоты груши занимает бактерия, системно присутствующая в растительном организме.
Её токсины, как правило, убивают фитопатогенные грибы или угнетают их развитие. Присутствие бактерии, угнетающей грибные патогены, повышают устойчивость растительного организма к неблагоприятным факторам среды [1, 9].
Список литературы:
1. Ленивцева М. С., Кузнецова А. П., Маслова М. В. Роль иммунологических исследований в создании высокоадаптивных форм косточковых культур.- Агро XXI.-I.-2010.
2. Маслова М. В., Богданов О. Е., Юшков А. Н., Кузнецова А. П. Особенности развития эндофитной микробиоты у новых подвойных форм косточковых культур. - Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2010.
3. Малина Р. Б., Шишкану Н. А. Фотосинтетическая продуктивность персика в связи со степенью восприимчивости листьев к патогену Taphrina deformans.- Плодоводство и ягодоводство России. - М.,2013.
109
Section 10. Agricultural sciences
4. Прах С. В., Мищенко И. Г. Болезни и вредители косточковых культур и меры борьбы с ними.- Краснодар: ООО «Просвещение-Юг». - 2013.
5. Тихонович И. А., Проворов Н. А. Сельскохозяйственная биология как основа Экологически устойчивого агропроизводства: фундаментальные и прикладные аспекты. - Сельскохозяйственная биология. - 2011.
6. Kozyrovska N. O. Crosstalk between endophytes and a plant host within information processing networks.-Biopolymers and Cell.-2013.
7. Shulz B. Boyle C. The endophytic continuum. - Mycol. Res. - 2005.
Konoshina Svetlana Nikolaevna c. a.s., assistant professor chairs chemistry Federal State Educational Establishment of Higher Professional Training "Orel State Agrarian University"
E-mail: [email protected]
The influence of different agrophytocenoses on the distribution of phytotoxic microorganisms in the soil
Abstract: The influence of soil microorganisms in the formation of the toxic properties of the soil. The contents of phytotoxic fungi and bacteria under various crops in the gray forest soil of the Oryol region.
Key words: soil microorganisms, phytotoxicity, phytostimulation, biological activity.
Коношина Светлана Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет».
E-mail: [email protected]
Влияние различных агрофитоценозов на распространение фитотоксичных микроорганизмов в почве
Аннотация: Изучено влияние почвенных микроорганизмов на формирование токсичных свойств почвы. Определено содержание фитотоксичных грибов и бактерий под различными сельскохозяйственными культурами в серой лесной почве Орловской области.
Ключевые слова: почвенные микроорганизмы, фитотоксичность, фитостимуляция, биологическая активность.
Продуктивность агроценозов во многом определяется составом и численностью микроорганизмов, направленностью и интенсивностью микробиологических процессов.
Почвенная среда богата разнообразными физиологически активными веществами, являющимися продуктами нормального метаболизма растений или разложения их тканей после отмирания. Благодаря этому почва обладает определённой физиолого-биохимической активностью [8], которая может иметь как фитоингибирующее, так и фитостимулирующее проявление.
Микроорганизмы почвы очень многочисленны и разнообразны. Среди них имеются бактерии, грибы, актиномицеты, микроскопические водоросли и другие [12]. Химическая природа фитотоксических
веществ, выделяемых микроорганизмами, изучалась многими исследователями [5].
Установлено, что фитотоксичность почвенных микроорганизмов относится к различным группам органических соединений. Это производные фенолов, хинонов и нафтизина, полипептиды, белки, полисахариды, стероиды, терпеноиды, ароматические кислоты, пептиды и другие соединения.
Несмотря на наличие фитотоксичных форм у всех основных групп микроорганизмов, наибольшее их количество обнаружено среди микроскопических грибов, родов Pennicillium, Aspergillus, Fusarium, бактерий Bacillus, Pseudomonas [1].
По данным Возняковской [2; 3; 4] при насыщении севооборотов ведущими сельскохозяйственными
110
