15Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
ЭРКИН АЗОТ ФИКСАЦИЯЛОВЧИ БАКТЕРИЯЛАРНИНГ ТУРЛИ ДАРАЖАДА ШУРЛАНГАН МУ^ИТЛАРДА БИОЛОГИК ФАОЛЛИГИ ВА УЛАРНИНГ БУГДОЙ УСИМЛИГИГА ТАЪСИРИ
Феруза Шамсиддиновна Хамидова
Биология кафедраси магистранти Тошкент вилояти Чирчик давлат педагогика института feruzahamidova05 gmail .com
Иброхим Валиевич Сафаров
Биология кафедраси доцент в.б. Тошкент вилояти Чирчик давлат педагогика институти ibrokhim. safarov .75@mail .ru
АННОТАЦИЯ
Ушбу мацолада, эркин азот фиксацияловчи бактерияларнинг турли даражада шурланган мухитларда биологик фаоллиги урганилган. Тошкент вилояти ва Сирдарё вилояти хамда Узбекистон Республикаси жанубий худудлари Сурхондарё, ^ашцадарё вилоятларининг турли даражада шурланган тупроц намуналаридан ажратилган Azosperilyum va Azotabacter бактериялари микробиологик тоза холатда ажратиб олинди. Олинган эркин азот фиксацияловчи бактериялар штаммлари культурасининг 25 мМ, 50мМ, 75 мМ, 150, мМ 200мМ ва 250мМ ли NaCl ли шурланишда аэротаксис хусусияти урганилди.
Калит сузлар: азот фиксация, аэротаксис, агрегация, бактерия, штамм,, озуца мухити, шурланиш.
ABSTRACT
This article presents the results of experimental data studied the biological activity of free nitrogen-fixing bacteria in various saline environments. The bacteria Azosperilium and Azotabacter isolated from soil samples of different salinity levels in the Surkhandarya and Kashkadarya regions of the Republic of Uzbekistan were isolated in a microbiologically pure state. The aerotaxic properties of cultures of strains of free nitrogen-fixing bacteria obtained at salinity of 25 mM, 50 mM, 75 mM, 150, 200 mM, and 250 mM NaCl were studied.
Keywords: nitrogen fixation, aerotaxis, aggregation, bacteria, strain, nutrient medium, salinity.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
КИРИШ
Кейинги йилларда ер шари ахолисининг ошиши натижасида озик-овкат махсулотларига булган талаб кескин ортиб кетди. К,ишлок хужалиги махсулотларини етиштиришда тупрок унумдорлиги масаласи бир канча муоммаларни келтириб чикармокда. Ушбу муоммани хал килиш чора тадбирларини туFрисида бутун ер шари ахолиси ва тадкикотчилари илмий изланишлар олиб бормокда [1]. Айникса 2019-2020- йиллардаги пандемия шароити ушбу жараённи янада кескинлаштирди. Бундай холатда, тадкикотчилар олдида турган муомма озик овкат ва формацевтика саноатини ривожлантириш хамда улар учун янги хом ашё манбаларини излаб топиш мухим вазифалардан биридир [2]. Тупрок унумдорлигини ошириш озк-овкат махсулотлари таннархи пасайишига хамда сифати ва микдорининг ортишига олиб келади. Тупрок унумдорлиги унинг таркибидаги микрофлорага бевосита боFлик. Маълумки атмосферада усимликлар учун асосий озука элементи хисобланган азот (N2) 78,084% ни ташкил этади. Лекин, усимликлар уни туFридан туFри узлаштириш имкониятига эга эмас. Тупрок таркибидаги азот фиксацияловчи Azospirillum, Azotobacter, Rhizobium авлодига мансуб (дуккакли усимликлар билан симбиоз уосил цилувчи) бактериялар нитрификация жараёнида азотни усимликлар узлаштира оладиган холатга айлантиради.
АДАБИЁТЛАР ТАХЛИЛИ ВА МЕТОДОЛОГИЯ
Azospirillum (lot. Azospirillum) - алфа-протеобактериялар синфи Rhodospirillaceae оиласига мансуб бактериялар. Ушбу бактериялар азотни усимликларнинг илдизлари билан бириктиришга ёрдам беради, бу эса илдизларнинг сувни ушлаб туриш кобилиятини оширади ва умуман илдиз тизимининг усишини кучайтиради. Азоспириллум калинлашган вибрионлар ёки катталиги 0,9-1,2 микронли, купинча учлари учли текис таёкчаларга ухшайди. Грамм усулида буялганда ушбу бактериялар граммусбат натижа беради. Бактериялар таркибида хужайра ичидаги поли-ß-гидроксибутират гранулалари мавжуд. Бактериялар жуда харакатчан, суюк озука мухитда улар битта хивчин ёрдамида узига хос спирал харакатни амалга оширади. Баъзи турларда, 30° C да, кутбли флагеллумдан ташкари, латерал флагелла хам хосил булади. Картошка майдонидаги баъзи штаммларнинг колониялари оч-тук пушти рангга ега. Бактерияларни купайтириш учун оптимал харорат 34 дан 37°
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
С гача узгариб туради. Баъзи штаммлар pH 7.0 да яхши усади, бошкалари купрок кислотали шароитларни афзал куради.
Азотобактер [3] (лот. Азотобастер)-тупрокда яшовчи ва усимликлар томонидан узлаштирилиши мумкин булган азотни бириктириш жараёни натижасида газсимон азотни ерувчан шаклга утказишга кодир бактериялар туркуми.
Азотобактер авлодига мансуб бактериялар граммусбат бактерияларга киради ва еркин хаёт кечирувчи азот фиксаторлари гурухига киради. Уларнинг вакиллари нейтрал ва ишкорли тупрокларда [4,5,6], сувда ва баъзи усимликлар билан биргаликда яшайди [7,8.9,10]. Улар махсус тиним даврида - цистларни хосил килади.
Ушбу бактериялар хам табиатда азот айланишида мухим рол уйнайди, усимликлар учун мавжуд булмаган атмосфера азотини боFлайди ва тупрокка аммоний ионлари шаклида боFланган азотни чикаради. Одамлар азотли биологик уFитларни ишлаб чикариш учун фойдаланадилар, бу баъзи биополимерларнинг ишлаб чикарувчиси саналади.
Азотобактериялар бактериясининг хужайралари нисбатан катта (диаметри 1-2 цм), одатда овал, аммо плеоморфизмга ега, яъни улар хар хил шаклга ега булиши мумкин - новда шаклидан сферикгача. Микроскопик препаратларда хужайралар якка, жуфт, тартибсиз кластерларда ёки вакти-вакти билан турли узунликдаги занжирларда жойлашиши мумкин [11,12,13].
Янги культураларда хужайралар куплаб хивчинлар туфайли харакатчан [14,15]. Кейинги культураларда хужайралар харакатчанлигини йукотади, деярли коккоид шаклга ега булади ва хужайра капсуласини хосил килувчи шиллик каватни хосил килади. Хужайранинг шаклига озукавий мухит -пептоннинг кимёвий таркиби хам таъсир килади, масалан, плеоморфизмни келтириб чикаради ва бошкалар каторида мзамбруFларга ухшаш" хужайралар хосил булишига олиб келади. Аминокислота глицин пептон таркибидаги Азотобактер авлоди вакилларининг культураларида плеоморфизмга индуктив таъсир курсатади [16,17,18,19].
Узбекистон худудининг турли шурланган тупрокларидан Azospirillum авлодига мансуб бактерияларнинг махаллий штаммларини ажратиб олиш, уларни морфологик-культурал ва молекуляр-генетик хусусиятлари асосида таксономиясини урганиш, хамда Azospirillum махаллий штаммларининг дон
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
бошокли усимликларнинг (буFдой, шоли) усиши ва ривожланишига таъсирини урганиш.
Тадкикот жараёнларида Узбекистан Республикаси жанубий худудлари Сурхондарё, К,ашкадарё вилоятларининг турли даражада шурланган тупрок намуналаридан ажратилган Azosperilyum va Azotabacter бактериялари штаммларидан хамда куйдаги озука мухитларидан фойдаланилди: 1. Дёберейнер озука мухити куйдаги таркибдаги (г/л): K2HPO4 х 3H2O - 3,0; KH2PO4- 2.0; NaCl - 0,1; NaMoO4 x 2H2O- 0,002; NaOH- 2.24; олма кислотаси -3,76; NH4CI 0,5; туриш экстракти - 0,1; MgSO4 х 7H2O 0,2; CaCl2 х 2H2O - 0,02; FeSO4 х 7H2O - 0,02 (xelat sifatida qo'shiladi) [20].
Картошкади агар (г/л): окова сув - 1,0., картошка - 200,0 агар - 20,0 рН 5-6 Стерилизация 1 атм. (121 °С) - 20 мин.
Среда Эшби (г/л): дистилланган сув - 1,0 сахароза ёки маннит - 20,0 калий фосфот бир асосли (K2HPO4) - 0,2 магний сульфат (MgSO4 • 7H2O) - 0,2 натрий хлорид (NaCl) - 0,2 калий сульфит (K2SO4) - 0,1 кальций карбонат (CaCO3) -5,0 микроэлемент - 1 мл/л Стерилизация 1 атм. (121 °С) - 20 мин. Бактериялар морфологияси ёруFлик микроскопи ёрдамида урганиш учун суюк ва агарли озука мухитларида устирилган культуралардан тайёрланган препарат ёруFлик-микроскопи ёрдамида урганилди ва расмга олинди.
МУХОККАМА ВА НАТИЖАЛАР
Ушбу илмий тадкикот ишида Узбекистон Республикаси жанубий Сурхондарё, К,ашкадарё вилоятларининг турли даражада шурланган тупрок намуналаридан Azosperilyum va Azotabacter бактерияларининг тоза штаммлари (1-расм) ажратиб олинди (1-жадвал). Уларнинг морфо-культурал хусусиятлари ва Fалла усимлигига турли шурланиш шароитидаги таьсири урганилганда Azotobacter авлодига мансуб бактериялар Azotobacter 1-1; Azotobacter 5-2; Azotobacter 7-3 штаммлари «бардош» новли буFдой усимлигига ишлов берилганда (суFоришдан олдин илдиз атрофига пуркаш оркали) наъмуна ваиантида 30 кун устирилганда хар бир дондан унган Fалла вазни курук биомасса хисобида масса 34 мг илдизлари алохида улчанганда 15,8 мг ни ташкил этган булса, Azotobacter 1-1; Azotobacter 5-2; Azotobacter 7-3 штаммлари билан ишлов берилган усимликларда мос равишда 35,2; 37,5; 41,0 мг курук биомасса хосил килганлиги кузатилди. Уларнинг илдизлари массаси 17,1; 21,0; 25,9 мг массага эга эканлиги, самарадорлик 7.7% дан 20.3%гача булиши
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
аникланди. Ушбу тадкикот жараёнида Azospirillum авлодига мансуб Azospirillum 1, Azospirillum 5, Azospirillum 9 ва Azospirillum 16 бактерия штаммлари билан Fалла усимлигига ишлов берилганда курук биомасса микдори 38-42 мг ни ташкил этган булса, уларнинг илдизлари вазни курук масса хдсобида 18 мг дан 27 мг гача булганлиги кузатилди. Шундай тенденцияда самарадорлик янада ортганлиги ва 20.3% - 28.5% ташкил этиши аникланди (2-жадвал).
ГО S
V
ГГь Л
J
iö" .1 *
1-расм: a) Azotobacter авлодига мансуб бактерияларнинг калоннялари,
б) Azotobacter авлодига мансуб бактерияларнинг микроскопияси. с) Azospirillum
авлодига мансуб бактерияларнинг калоннялари. д) Azospirillum авлодига мансуб
бактерияларнинг микроскопияси ,
1-жадвал.
Azospirillum ва Azotobacter авлодига мансуб бактерияларнинг ажратиб олинган манбалари.
Намуналар олинган жой Турпокнинг шурлиги Azospirillum ва Azotobacter изолятлари Бактериялар ажратиш учун намуналар
Сурхондарё вилояти Музработ тумани Кучли шурланган Azospirillum 1 Azospirillum 3 БуFдой илдизи
Сурхондарё вилояти Музработ тумани Кучли шурланган Azotobacter 1-1 Azotobacter 5-2 Azotobacter 7-1 БуFдой ризосфераси
Сурхондарё вилояти Денов тумани Уртача шурланган Azospirillum 1 Azospirillum 5 Azospirillum 9 Azospirillum 16 БуFдой илдизи
Сурхондарё вилояти Денов тумани Уртача шурланган Azotobacter 2-1 Azotobacter 2-2 Azotobacter 6-1 БуFдой ризосфераси
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
K,am^agape bh^oath Khtoö TyMaHH ypTana myp^aHraH Azospirillum 9 Azospirillum 18 Azospirillum 19 Azospirillum 23 EyFgofi H^gu3H
ypTana myp^aHraH Azotobacter 7-2 Azotobacter 7-3 EyFgofi prooc^epacu
2- ^agBan.
Мнкpoвeгeтaцнoн Ta^puöanapga Azospirillum Ba Azotobacter mTaMM.rapHHHHr öyFgoö ycHM^Hru ÖH^aH accoцнaтнв chmöho3 caMapagop^Hru.
fflTaMM^ap yHyMgop öyFgofi
KypyK ÖHOMacca, Mr KypyK H^gu3, Mr APA CH h Mo^b / 24 c CaMapagop^HK, %
Ha3opaT 34±1,6 15.8+0.96 - -
Azotobacter 1-1; 35.2±1.3 17.1+1.95 275±4.7 +7.7
Azotobacter 5-2; 37.5±3.2 21.0+0.97 200+11.2 +8.4
Azotobacter 7-3 41.0+1.6 25.9+1.37 295±7.8 +20.3
Azospirillum 1 41.0+0.7 25.0+2.79 240+5.8 +20.5
Azospirillum 5 38.0+0.8 22.0+1.15 250+7.3 +21.5
Azospirillum 9 41.3+1.0 18.0+0.6 315+6.0 +25.5
Azospirillum 16 42.0+1.5 27.0+1.32 210±7,2 +28.5
XYtfOCA
O^MHHraH HnMHH Tag^u^oT HaTH^anapu Ba agaßueraapga KemupunraH MatnyMoraapra acocaH ycuM^HKnapra O3y^a cu^aTuga MHKpoöuo^oruK yFuraapgaH ^ofiganaHuraHga caMapagop^HK 7.7 % gaH 28.5% rana ro^opu öy^umuHH KypcaTagu.
^eMaK, ymöy Tag^u^OT HaTH^anapura Kypa xyroca KunHHraHga MHKpoöuo^oruK yFuraapgaH ^umno^ xy^anuruga ^ofiganaHum khmcbhh yFuraapra HHcöaTaH caMapanu Tatcup KypcaTagu. EyHHHr acocuö caöaö^apHgaH Öupu Hmparaap Ba aMMOHHH KypHHumugaru yFuraapga экcтpнмaп mapouraapga geннтpн^нкaцнa xo^aTH By^ygra Ke^agH Ba yrap TapKHÖHgaru a3OT э^eмeнтн
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
молекуляр холатгача кайтарилади бундай шароитда усимликлар кимёвий УFитларни тулалигича узлаштира олмайди.
REFERENCES
1. O.M. Pulatova, N.K. Kholmuradova A.A. Makhsumkhanov., B.Kh. Alimova, N.Yu. Zukhriddinova, Sh. A. Tashbaev, I. V. Safarov Screening and Influence of the Micromycete Conidia Number on Citric Acid Biosynthesis Journal of Xidian University https://doi.org/10.37896/jxu14.9/109 VOLUME 14,(973-983 рр) ISSUE 9, 2020.
2. Сафаров И.В. Шакиров З.С., Кадырова Г.Х., chlorococcum ва scenedesmus авлоди микросувутларининг ёF хосил килишига хароратнинг таъсири Аграр фани хабарномаси Тошкент.2016. №4, Стр.102-105.
3. Азотобактер // А — Ангоб. — М. : Советская энциклопедия, 1969. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969— 1978, т. 1).
4. Gandora V., Gupta R. D., Bhardwaj K. K. R. Abundance of Azotobacter in great soil groups of North-West Himalayas // Journal of the Indian Society of Soil Science. — 1998. — Т. 46, № 3. — С. 379—383. — ISSN 0019-638X. CODEN JINSA4
5. Martyniuk S., Martyniuk M. Occurrence of Azotobacter Spp. in Some Polish Soils // Polish Journal of Environmental Studies. — 2003. — Т. 12, № 3. — С. 371—374. Архивировано 15 июля 2011 года.
6. Tejera N., Lluch C., Martinez-Toledo M. V., Gonzalez-Lopez J. Isolation and characterization of Azotobacter and Azospirillum strains from the sugarcane rhizosphere // Plant and Soil. — 2005. — Т. 270, № 1—2. — С. 223—232. — ISSN0032-079X
7. Kumar R., Bhatia R., Kukreja K., Behl R. K., Dudeja S. S., Narula N. Establishment of Azotobacter on plant roots: chemotactic response, development and analysis of root exudates of cotton (Gossypium hirsutum L.) and wheat (Triticum aestivum L.) // Journal of Basic Microbiology. — 2007. — Т. 47, № 5. — С. 436—439. Архивировано 4 апреля 2020 года.
8. Baillie A., Hodgkiss W., Norris J. R. Flagellation of Azotobacter spp. as Demonstrated by Electron Microscopy // Journal of Applied Microbiology. — 1962. — Т. 25, № 1. — С. 116—119. Архивировано 4 апреля 2020 года.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
9. Vela G. R., Rosenthal R. S. Effect of Peptone on Azotobacter Morphology // Journal of Bacteriology. — 1972. — Т. 111, № 1. — С. 260—266.
10. Милова О.А., Славкина Е.А., Плешакова Е.В., Антонюк Л.П. особенности получения покоящихся культур бактерий рода azospirillum // Научное обозрение. Биологические науки. - 2018. - № 1. - С. 18-22; URL: https: // science - biology .ru /ru /article /view ? id=1091
11. Рахимов, А. К., Саидова, Д. Б., Каримова Г. А. Система биологических компетенций формирования естественно научной грамотности учащихсия / //Научное обозрение №2 (2020).44-49 с.
12. Атаназар Каримович Рахимов., Дилнавоз Бактурдиевна Саидова., Ойгул Одил кизи Расулова / Мактаб лаборатория тажриба майдончаси - педагогик таълимда инновацион кластер лойихасини жорий этиш// Academic research in educational sciences volume 2/issue/2021 issn: 2181-1385.
13. Shakirov Zair Saatovich, Kadirova Gulchekhra Khakimovna, Safarov Ibrokhim Valievich, Khamdamova Nigora, Abdullayev Anvar Kadirullaevich Phytosimulating Action of Associated Diazotrophs on Growth And Development of Rice Journal of environmental science, toxicology and food technology (iosr-jestft) e-issn: 2319-2402,p- issn: 2319-2399.volume 11,issue10ver.iii(october.2017),pp 66-71 www.iosrjournals.org
14. Бахтиёр Рамазонович Рамазонов Орол денгизи куришининг тупрок копламига таъсири Academic Research in Educational Sciences Vol. 1 No. 1, 2020 ISSN 2181-1385
15. Иброхим Валиевич Сафаров, Вохид Бахрамович Файзиев Узбекистон сув хавзаларида учрайдиган scenedesmus авлодига мансуб микросувутлари штаммларининг турли озука мухитларида биомасса хосил килиш имкониятлари /"Science and Education" Scientific Journal October 2020 / Volume 1. Issue 7. Pp 3847
16. O.M. Pulatova, N.K. Kholmuradova A.A. Makhsumkhanov., B.Kh. Alimova, N. Yu. Zukhriddinova, Sh. A. Tashbaev, I. V. Safarov Screening and Influence of the Micromycete Conidia Number on Citric Acid Biosynthesis Journal of Xidian University https://doi.org/10.37896/jxu14.9/109 VOLUME 14,(973-983 рр) ISSUE 9, 2020.
17. Ramazonov B.R., Kuziev R.K. Soils of the dried part of the aral sea and problems of desertification International Journal of Psychosocial Rehabilitation, Vol. 24, Issue 04, 2020 ISSN: 1475-7192
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 10 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-10-240-248
18. Ramazonov B.R. Mutalov K.A. Fayziev V.B. Koraev S.B. Morphogenetic characteristics and biological activity of takyr and meadow soils of the republic of karakalpakstan (on the example of soils of chimbay district) morphogenetic characteristics and biological activity of takyr and meadow soils of the republic of karakalpakstan (on the example of soils of chimbay district) Journal of Critical Reviews ISSN- 2394-5125 Vol 7, Issue 5, 2020.
19. Y.P.Nagaraja., Chandrashekhar Biradar., K.S.Manasa and H.S.Venkatesh2 Production of biofuel by using micro algae (Botryococcus braunii) Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci (2014) 3(4): 851-860.
20. Tymexpa X,aKHMOBHa KoflHpoBa., 3aup CaaTOBHH fflaKHpoB., ASgymaeB AHBap KagHpymaeBHH., XaMgaMOBa Huropa Ab3aM kh3h., HSpoxHM BanneBHH Ca^apoB, XanuroB hhxom MaMaTKyroBHH CaMapagop g,Ha3OTpo$.rap Maxan^HH mTaMM^apHHHHr "ABaHrapg" monn HaBHHHHr ycnmn, pHBO^naHHmn Ba XOCH^gop^Hrnra TatCHpU/HnM-^aH Ba нннaвaцнoн pHBO^naHHm, 10/36522/2181-9637/2020-1-11,6eraap
