Научная статья на тему 'МИКРОБНО-РАСТИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ И ИНТРОДУЦЕНТОВ'

МИКРОБНО-РАСТИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ И ИНТРОДУЦЕНТОВ Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

CC BY
74
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МИКРООРГАНИЗМЫ / MICROORGANISMS / ИНТРОДУЦЕНТЫ / ДИАЗОТРОФЫ / DIAZOTROPHY / АМАРАНТ / AMARANTH / ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ / INTERACTION / PLANTS

Аннотация научной статьи по агробиотехнологии, автор научной работы — Дегтярева И.А., Яппаров И.А., Яппаров А.Х., Давлетшина А.Я., Мотина Т.Ю.

При микробно-растительном взаимодействии интродуцентов (видообразцы рода Amaranthus /..) и ризосферных диазотрофов имеет место взаимная стимуляция макро- и микроорганизмов, которая является основанием для повышения продуктивности и устойчивости амаранта к различным стресс-факторам. В составе сообщества ризосферных азотфиксирующих микроорганизмов амаранта доминируют представители родов Azotobacter и Azospirillum, которые составляют от общего количества диазотрофной микрофлоры в зависимости от фазы онтогенеза 20-35% для азотобактера и 15-32% для азоспирилл. Для целей бактеризации амаранта сформирован консорциум микроорганизмов, включающий штаммы Azotobacter chroococcum и Azospirillum spp. с повышенной нитрогеназной и антибиотической активностью, со способностью продуцировать метаболиты. Выявленное взаимодействие в системе растение - диазотрофы позволяет использовать результаты исследований для углубления теории ассоциативной азотфиксации и ее практического применения для получения экологически безопасной фитомассы амаранта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по агробиотехнологии , автор научной работы — Дегтярева И.А., Яппаров И.А., Яппаров А.Х., Давлетшина А.Я., Мотина Т.Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PLANT-MICROBE INTERACTION ASSOCIATING OF DIAZOTROPHS AND NTRDUTSENTОV

In plant-microbe interactions of exotic species (videopussy of the genus Amaranthus L.) and rhizosphere diazotrophs is the mutual stimulation of macro - and microorganisms, which is the basis for improving the productivity and sustainability of amaranth to different stress factors. The community composition of rhizosphere nitrogen-fixing microorganisms amaranth dominated by representatives of the genera Azotobacter and Azospirillum, which constitute of the total number of diazotrophic microflora depending on the phase of ontogeny 20-35% for Azotobacter and 15-32% for azospirill. For the purposes of bacterization of amaranth formed the consortium of microorganisms, including strains of Azotobacter chroococcum and Azospirillum spp. with increased nitrogenase and antibiotic activity, with the ability to produce metabolites. Revealed the interactions in the system plant - diazotrophy allows you to use the results of the research for deepening the theory of associative nitrogen fixation and its practical application for obtaining ecologically safe phytomass of amaranth.

Текст научной работы на тему «МИКРОБНО-РАСТИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ И ИНТРОДУЦЕНТОВ»

конференция «Актуальные проблемы ветеринарной патологии, физиологии и морфологии». Сборник научных трудов. -Саратов, - 2008. - С. 84-92.

3. Войтенко, Л.Г. Восстановление репродуктивной функции коров путем ликвидации симптоматического бесплодия / Л.Г. Войтенко, Т.И. Лапина. И.А. Головань, Ю.С. Гнидина, О.С. Войтенко, Д.И. Шили // Ветеринарная патология. -2014. - № 3-4 (49-50). - С. 24-29.

4. Дарменова, А.Г. Результаты применения нитамина для профилактики задержания последа и субинволюции матки коров / Л.Г. Дарменова, С.Р. Юсупов. М.Г. Зухрабов // Журнал КазНАУ «1здешстер, нэтижелер - Исследования, результаты». - 2017. - № 4 (76. - С. 56-61.

5. Дарменова, А.Г. Распространение дефицита витамина А и его влияние на воспроизводительную функцию коров / А.Г. Дарменова. С.Р. Юсупов, М.Г. Зухрабов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2017. - №5(67). - С. 247-249.

6. Юсупов, С.Р. Изучение этиологических факторов при послеродовых эндометритах коров/ С.Р. Юсупов, А.Г. Дарменова // Ветеринарный врач.-2017,-№5.-С. 10-14.

7. Tewodros Abere and Haimanot Belete. Infection of the Uterus on Postpartum Cows: A Review. Journal of Reproduction and lnferlitity. - 2016. - Vol 7(2). - P34-40.

ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНА А НА ТЕЧЕНИИ ПОСЛЕРОДОВОГО ПЕРИОДА КОРОВ

Дарменова А.Г.

Резюме

Эффективность препарата «Питамин» определяется тем, что она обладает комплексным воздействием на организм коровы после родов, а именно: улучшает общее состояние и обменных веществ в организме. В результате его применения можно предупредить развитие заболеваний в послеродовом периоде коров.

INFLUENCE ОГ VITAMIN A ON THE CURRENT OF THE PUERPERAL PERIOD OF COWS

Darmenova A.G.

Summary

The efficiency of the medicine "Nitamin" is defined by the fact that it possesses complex impact on a cow organism after the delivery, namely: improves the general state and exchange substances in an organism. As a result of its application it is possible to prevent development of diseases in the postnatal period of cows.

УДК 633/635:631.46

МИКРОБИО-РАСТИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ И ИНТРОДУЦЕНТОВ

Дегтярева И.А. - д.б.н., Яппаров И.А. - д.б.н., Яппаров А.Х. - д.с/х.н., Давлетшина А.Я. - к.с/х.н., Мотина Т.Ю. - к.б.н., "Тасимова Г.А. - к.б.н.

ФГБНУ «Татарский НИИАХП» * ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана»

Ключевые слова: микроорганизмы, интродуценты, диазотрофы, амарант, взаимодействие

Keywords: microorganisms, plants, diazotrophy, amaranth, interaction

Значимость поиска эффективных азотфиксаторов не теряет актуальности, так как их применение позволяет направленно регулировать численность и активность полезной микрофлоры в ризосфере. улучшать обеспеченность растений доступным азотом и за счет этого повышать продуктивность

сельскохозяйственных культур и качество получаемой продукции. Задача осложняегся тем. что выявленные микроорганизмы должны отвечать многим требованиям, в число которых помимо высокой нитрогеназной активности входит способность продуцировать широкий спектр витаминов. фитогормонов, аминокислот, а также вешеств, подавляющих рост фитопатогенов. В настоящее время все более широкое применение в различных отраслях микробиологической промышленности получают ассоциации микроорганизмов, поскольку они обладают по сравнению с чистыми культурами более высокой активностью осуществляемых процессов, не снижают которую и в присутствии других микроорганизмов (Глаголева и др., 1994; Дегтярева, 2005). Смешанные культуры (консорциумы) характеризуются и относительно постоянной активностью азотфиксации, что также выгодно отличает их от чистых культур диазотрофов, быстро теряющих эту способность при хранении (Злотников и др., 1997). Цель настоящей работы - исследование микробно-растительного взаимодействия

ассоциативных диазогрофов и растений рода Лтагаптш Ь.

Материалы и методы исследований. Выделение азотфиксирующих

микроорганизмов проводили по разным методикам (Шиляева, Яковлева. 1988; Емцев, 1994 и др.). Нитрогеназную активность выделенных микроорганизмов оценивали ацетиленовым методом (Гарусов и др., 1998). Способность диазотрофов синтезировать: индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) определяли фотоколориметрическим методом

(Колешко, 1981), витамины группы В по методу Ю.М. Возняковской (1989). Опыты в вегетационных сосудах проводили с

растениями A. cruentus, A. cauda lus, А. hypochondriacus, A.mantegaz-zianus и А. paniculatus на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с

агрохимической характеристикой: рН -5,9. гумус - 1,8%, Nin-r - 86,6 мг/кг, Р205 и К2О - 52,5 и 78,0 мг/кг соответственно. Удобрения не вносили. Объектом исследования служили изолированные корни растений с прилегающим слоем почвы толщиной не более 2 мм (ризосфера). Общим контролем являлась почва без растений.

Эксперименты проводились не менее, чем в трехкратной повторности. Анализ полученных данных осуществляли с использованием программы Origin 4.1 (Германия), принимая критерий Р < 0.05 достаточным для достоверной разницы.

Результаты исследований. В составе сообщества ризосферных

азотфиксирующих микроорганизмов

амаранта доминировали представители родов Azotobacter и Azospirillum, которые составляли от общего количества диазотрофной микрофлоры в зависимости от фазы онтогенеза 20-35% для азотобактера и 15-32?/о для азоспирилл. Для создания консорциумов были отобраны представители родов Azotobacter и Azospirillum с наибольшей степенью активности нитрогеназы, выделенные из ризосферной зоны A. cruentus, A.caudatus и A. paniculatus.

При изучении нитрогеназной активности было установлено, что этот показатель у бинарных комплексов был выше в 1,6-1,8 раз. чем у чистых культур. Активность ацетиленредукции комплекса штаммов из представителей родов Azotobacter и Azospirillum была самой высокой и превосходила нитрогеназную активность чистых культур в 1,9-3,2 раза.

При изучении способности штаммов азотфиксаторов продуцировать

максимальное количество физиологически активных веществ - витаминов г руппы В и ИУК было выбрано оптимальное время инкубации - на 4 сутки. К более активным продуцентам пиридоксина среди чистых культур относятся A. chroococcum Ш25, тиамина - A. chroococcum В35.

Большинство штаммов синтезировали в значительных количествах пиридоксин и тиамин (до 1,90 и 2,15 мг/л соответственно). Консорциумы продуцировали витамины (за исключением биотина) в большем количестве, чем чистые культуры.

Исследуемые микроорганизмы и их консорциумы продуцировали ИУК. максимальное накопление которой также происходило на 4 сутки (32,5-75,4 мг/л). Сравнительная характеристика исследуемых культур показала, что наиболее активными продуцентами ИУК являлись консорциумы азотфиксаторов.

Установлено, что все азотфиксаторы в той или иной степени оказывали угнетающее действие на развитие микроскопических грибов, встречающихся в ризосфере амаранта. Наиболее сильное антагонистическое действие все изучаемые культуры проявляли по отношению к микромицетам родов Fusarium. Altemaria и Aspergillus. Максимальный подавляющий эффект в отношении всех изученных микромицетов отмечали при

использовании комплекса штаммов, составленного из азотобактера и азоспирилл (26,0-73,1%).

Сочетание высокой азотфиксируюшей способности бактерий с антибиотической активностью характеризовало с новой стороны эти микроорганизмы и заслуживает особого внимания в связи с использованием родов Azotobacter и Azospirillum для защиты растений от бактериальных и грибных заболеваний.

В вегетационных опытах изучение активности ацетиленредукции в ризосфере инокулированных растений A.cruentus, А. caudatus, А. hypochondriacus,

A.mantegazzianus и A. paniculatus на разных стадиях онтогенеза показало наличие се четко выраженной динамики с максимумом в фазы бутонизации и цветения. В этот период активность азотфиксации в ризосфере инокулированных растений была примерно в 13,6-19,1 раз выше по сравнению с почвой без растений. У контрольных растений эти параметры различались в 9,0-11,2 раз. Активность ацетиленредукции у

бактеризованных растений в фазе цветения превышала в 4,0-7,1 раза (в зависимости от видообразца амаранта) соответствующие значения для вегетативной фазы, у контрольных растений этот диапазон составил - 2,8-6,5 раз. Внутри видообразца разница (в мкг К2/кг-ч) между инокулированными и контрольными растениями в вегетативной фазе варьировала от 7,3 (А. сгиспп«•) до 27,2 (Л. таШе£аг21апт), в фазе бутонизации - от 39,4 (А. ЪуросИопсЫасш) до 83,0 (А. таМе%а221ап№\ в фазе цветения - от 88,1 (А. сгиепГш) до 135,0 (А. саис1а1их). Установлено, что самой высокой активностью азотфиксации в фазе цветения характеризовался инокули-рованный консорциумом азотфиксаторов А. сашШш, ацетиленредукция у которого была в 1,3 раза выше, чем в среднем в опыте, и соответственно в 2,1 раза от минимальной величины. Высокая активность была отмечена также у опытных растений А. сгиеМт, нитрогеназная активность которых была выше средней в опыте в 1,1 раза, а минимальной - соответственно в 1,8 раз. Достоверно меньшей активностью азотфиксации в фазе цветения об л адат и (в мкг >ъ/кг-ч) А. hypochondriacus (131,2 и 230,5) и А. ратсиШш (143.4 и 240,1 в контроле и опыте соответственно). При регулярном высеве на элективные среды было установлено, что штаммы сохранялись в ризосфере инокулированных растений в течение всего вегетационного периода. К начату цветения растений их численность оставалась на уровне 1,3x106 КОЕ/г почвы. В результате бактеризации комбинацией штаммов азотфиксирующих бактерий из пяти образцов амаранта в условиях вегетационного опыта было выделено три видообразца с высокой нитрогеназной активностью в фазе цветения (.-4. сспикаш -495.4, А. cn.ic.nlus - 408,2 и А. mantegazzianus - 308,6 мкг Ыг/кг-ч). Отмечено достоверное влияние бактеризаттии на биометрические показатели. Максимальная высота растения и масса корневой системы были отмечены у инокулированных растений А.

тап!е^си21апил. Наблюдения показали, что биомасса амаранта при бактеризации его семян увеличивалась, в зависимости от стадии онтогенеза, как за счет высоты растений (в 1,5-2,4 раза), так и за счет массы всего растения (в 1,2-1.5 раз). У растений А. сиисШш наблюдалось максимальное содержание сырого протеина и белкового азота. Значительно увеличилось содержание протеина (в 1.1-1,2 раза) в различных органах амаранта при бактеризации. Это имеет особенно важное значение, поскольку корма из амаранта вводятся в рацион животных, в основном, как белковая добавка. Содержание фосфора и калия в листьях и стеблях по мере развития растений уменьшалось. Однако. процентное содержание этих элементов было выше у бактеризованных растений. Полученные данные позволяют рекомендовать для бактеризации различных сельскохозяйственных культур консорциум азотфиксирующих бактерий, обладающих полифункциональным положительным действием на растения, а именно -высокой нитрогсназной и

антагонистической активностью,

ростстимулирующими свойствами.

Научная новизна разработок защищена четырьмя патентами Российской Федерации.

Заключение. Усиление биологической фиксации молекулярного азота в ризосфере растений рода Атагспикш /.. при инокуляции консорциумом диазотрофов. способность этих бактерий сохраняться и приживаться в ризосфере, увеличение массы инокулированных растений свидетельствуют об

ассоциативных взаимоотношениях

амаранта с азотфиксирующими микроорганизмами и о положительной роли этих бактерий в режиме азотного питания растений. Очевидно, что внесение микроорганизмов и последующее развитие их в корневой зоне сельскохозяйственных культур приводит к изменению интенсивности физиолого-биохимических процессов в растениях, что в конечном итоге обусловливает продуктивность растительных организмов. В современных

экономических условиях, на фоне тенденции к сокращению производства дорогостоящих минеральных азотных удобрений перспективны

сельскохозяйственные растения с повышенной активностью азотфиксации.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Возняковская, Ю.М. Микробиологические аспекты химического взаимодействия растений / Ю.М. Возняковская // Методологические проблемы аллелопатии. - Киев. 1989. -С.65-71.

2. Гарусов. A.B. Газохромато-графический метод анализа в биомониторинге почвы / A.B. Гарусов, Ф.К. Алимова. Н.Г. Захарова // Методическое пособие. - Казань. 1998. 28с.

3. Глаголева, О.Б. Нитро-геназная активность ризосферных диазотрофных бактерий в чистых и смешанных культурах / О.Б. Глаголева. М.М. Умаров, А.К. Злотников // Микробиология. - 1994,- 'Г.63. -№2. - С. 221-227.

4. Дегтярева. И.А. Эколого-физиологическая регуляция взаимодействия в агроценозе растений рода Amaranthus L. и диазотрофов: Автореф. дис. докт. биол. паук. - Москва. 2005. -48с.

5. Емцев. В.Т. Ассоциативный симбиоз почвенных диазотрофных бактерий и овощных культур / В.Т. Емцев // Почвоведение. - 1994. - №4. - С.74-84.

6. Злотников, А.К. Взаимосвязь ни трогеназной активности, устойчивости и относительного содержания компонентов смешанных культур диазотрофных бактерий / А.К. Злотников. О.Б. Глаголева. М.М. Умаров // Микробиология. 1997. -Т.66. - №6. - С.807-812.

7. Колешко, О.И. Экология микроорганизмов почвы / О.И. Колешко // Лабораторный практикум. - Минск: Высшая школа, 1981.- 175с.

8. Шиляев, О.Н. Распространение азоспирилл в почвах Сибири / О.Н. Шиляева, З.М. Яковлева // Микробиология. - 1988. - Т.57. - Вып.2. -С.284-287.

МИКРОБНО-РАСТИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ И ИНТРОДУЦЕНТОВ

Дегтярева И.А., Яппаров И.А., Яппаров А.Х.. Гасимова Г.А.. Давлетшина А.Я.. Мотина Т.Ю.

Резюме

При микробно-раститсльном взаимодействии иитродуцентов (видообразцы рода Amaranthus L.) и ризосферных диазотрофов имеет место взаимная стимуляция макро- и микроорганизмов, которая является основанием для повышения продуктивности и устойчивости амаранта к различным стресс-факторам. В составе сообщества ризосферных азотфиксирующих микроорганизмов амаранта доминируют представители родов Azotobacier и Azospirillum, которые составляют от общего количества диазотрофной микрофлоры в зависимости от фазы онтогенеза 20-35% для азотобактера и 15-32% для азоспирилл. Для целей бактеризации амаранта сформирован консорциум микроорганизмов, включающий штаммы Azotobacier chroococcum и Azospirillum spp. с повышенной нитрогеназной и антибиотической активностью, со способностью продуцировать метаболиты. Выявленное взаимодействие в системе растение - диазотрофы позволяет использовать результаты исследований для углубления теории ассоциативной азотфиксации и ее практического применения для получения экологически безопасной фитомассы амаранта.

PLANT-MICROBE INTERACTION ASSOCIATING OF DIAZOTROPHS

AND NTRDUTSENTOV

Degtyareva I.A., Yapparov I.A., Yapparov A.Kh., Gasvmova G.A., Davletshina A.Ya., Motina T.Yu.

Summary

In plant-microbe interactions of exotic species (videopussy of the genus Amaranthus L.) and rhizosphere diazotrophs is the mutual stimulation of macro - and microorganisms, which is the basis for improving the productivity and sustainability of amaranth to different stress factors. The community composition of rhizosphere nitrogen-fixing microorganisms amaranth dominated by representatives of the genera Azotobacter and Azospirillum. which constitute of the total number of diazotrophic microflora depending on the phase of ontogeny 20-35% for Azotobacter and 15-32% for azospirill. For the purposes of bacterization of amaranth formed the consortium of microorganisms, including strains of Azotobacter chroococcum and Azospirillum spp. with increased nitrogenase and antibiotic activity, with the ability to produce metabolites. Revealed the interactions in the system plant - diazotrophy allows you to use the results of the research for deepening the theory of associative nitrogen fixation and its practical application for obtaining ecologically safe phytomass of amaranth.

УДК 636.4.033

СПЕРМОПРОДУКТИВНОСТЬ И ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ХРЯКОВ С РАЗНЫМИ ТИПАМИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Евдокимов Н.В.- д.с./х. п., профессор Ф1 БОУ ВО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Ключевые слова: типы ВНД, спсрмопродукция, объем эякулята, концентрация спермы, активность, многоплодие, сохранность поросят.

Key words: types of higher nervous activity, sperm production, ejaculation volume, sperm concentration, activity, multiple pregnancy, safety of piglets

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.