CC BY
16
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
Научная статья УДК 579.262 EDN: EMVBJK
DOI: 10.21285/2227-2925-2023-13-4-545-551
Микроорганизмы, населяющие эндо- и ризосферу эндемичного растения Прибайкалья Hedysarum zundukii (Fabaceae)
И.А. Васильев*, Д.А. Кривенко*, И.С. Петрушин*,
И.Г. Кондратов**, О.Б. Огарков**, Ю.А. Маркова*^
*Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, г. Иркутск, Российская Федерация **Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, г. Иркутск, Российская Федерация
Аннотация. Бактерии обеспечивают дополнительную устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, таким как недостаток питательных веществ в почве, наличие антропогенного загрязнения, присутствие фитопатогенов и т.д. Поиск ценных биотехнологических штаммов целесообразно проводить среди микроорганизмов, ассоциированных с растениями, произрастающими в неблагоприятных условиях среды обитания. Целью данной работы было выделение и описание микроорганизмов, населяющих эндо- и ризосферу узколокального эндемика Приольхонья (Ольхонский район Иркутской области) Hedysarum zundukii. В результате проделанной работы было выделено 88 штаммов микроорганизмов, причем грамположительные микроорганизмы преобладали как в ризо-, так и в эндосфере. В ризосфере подавляющее большинство штаммов относилось к актиномицетам. Из 25 идентифицированных изолятов 4 относятся к семейству Rhizobiaceae. Ризобактерия Phyllobacterium zundukense ранее была описана в составе микробиома корневых клубеньков бобового растения Oxytropis triphylla, также произрастающего в этом регионе. Обнаружение ее в ризосферной почве H. zundukii позволяет сделать предположение о том, что данный микроорганизм не связан с одним хозяином, а ассоциирован с разными видами бобовых. Особый интерес представляют штаммы Actinomycetia, а также Lysobacter sp. и Variovorax paradoxus, которые перспективны для дальнейшего изучения в качестве продуцентов биологически активных соединений, стимуляторов роста и развития растений или деструкторов поллютантов. Таким образом, изоляты, выделенные из ризо- и эндосферы H. Zundukii, могут обладать признаками, полезными для использования в биотехнологии, и требуют дальнейшего изучения.
Ключевые слова: Hedysarum zundukii, бобовые, ризосферные и эндофитные микроорганизмы
Финансирование. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-26-00204.
Для цитирования: Васильев И.А., Кривенко Д.А., Петрушин И.С., Кондратов И.Г., Огарков О.Б., Маркова Ю.А. Микроорганизмы, населяющие эндо- и ризосферу эндемичного растения Прибайкалья Hedysarum zundukii (Fabaceae) // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023. Т. 13. N 4. С. 545-551. DOI: 10.21285/22272925-2023-13-4-545-551. EDN: EMVBJK.
PHYSICOCHEMICAL BIOLOGY
Original article
Microorganisms inhabiting the endo- and rhizosphere of Hedysarum zundukii (Fabaceae) endemic to the Baikal region
Ilya A. Vasilev*, Denis A. Krivenko*, Ivan S. Petrushin*,
Ilya G. Kondratov**, Oleg B. Ogarkov**, Yuliya A. Markova*^
*Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Irkutsk, Russian Federation
**Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems, Irkutsk, Russian Federation
Abstract. Bacteria provide plants with additional resistance to adverse environmental factors, such as the lack of soil nutrients, anthropogenic pollution, the presence of phytopathogens, etc. The search for valuable biotechnological strains should be conducted among microorganisms associated with plants growing under unfavorable conditions. The present study aims
© Васильев И.А., Кривенко Д.А., Петрушин И.С., Кондратов И.Г., Огарков О.Б., Маркова Ю.А., 2023
to isolate and characterize microorganisms inhabiting the endo- and rhizosphere of Hedysarum zundukii, a local endemic of the Olkhon region (Olkhonsky District, Irkutsk Oblast). A total of 88 microbial strains were isolated, with Gram-positive microorganisms predominating in both the rhizo- and endosphere. In the rhizosphere, the vast majority of strains were found to belong to actinomycetes. Of the 25 identified isolates, four belong to the Rhizobiaceae family. The Phyllobacterium zundukense rhizobacterium was previously described as part of the microbiome of root nodules in Oxytropis triphylla also growing in this region. Its detection in the rhizosphere soil of H. zundukii suggests that this microorganism is associated with different legume species rather than with a single host. Of particular interest are the strains of Actinomycetia, as well as Lysobacter sp. and Variovorax paradoxus, which are promising for further study as producers of biologically active compounds, stimulators of plant growth and development, or pollutant degraders. Thus, isolates from both the rhizosphere and endosphere of H. Zundukii may possess traits useful for biotechnology and require further study.
Keywords: Hedysarum zundukii, Fabaceae, rhizosphere microorganisms, endophytic microorganisms
Funding. The Russian Science Foundation (project no. 23-26-00204) financially supported the work.
For citation: Vasilev I.A., Krivenko D.A., Petrushin I.S., Kondratov I.G., Ogarkov O.B., Markova Yu.A. Microorganisms inhabiting the endo- and rhizosphere of Hedysarum zundukii (Fabaceae) endemic to the Baikal region. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2023;13(4):545-551. (In Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2023-13-4-545-551. EDN: EMVBJK.
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день имеется достаточно сведений о взаимосвязи между растениями и микроорганизмами [1, 2]. Известно, что бактерии обеспечивают дополнительную устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, таким как недостаток питательных веществ в почве [3], наличие антропогенного загрязнения [4], присутствие фитопатогенов [1] и т.д. Это достигается с помощью микробного биосинтеза фитогормонов, осмо-протекторов и антибиотиков, деструкции поллютантов, участия в структурировании почвы [5-8].
Все вышеизложенное обусловливает использование микроорганизмов в составе различных биопрепаратов, направленных на стимуляцию роста и защиту растений [8, 9]. Несмотря на значительное количество таких препаратов, поиск новых штаммов, обладающих ценными свойствами, по-прежнему актуален. Также актуальным остается и изучение механизмов их взаимодействия с растениями [9].
Для поиска подобных микроорганизмов логично использовать ризо- или эндосферу растений, произрастающих в неблагоприятных условиях среды обитания. Это связано с тем, что растения сами проводят первичную «селекцию» бактерий, отбирая штаммы, которые обладают наиболее ценными признаками, способствующими увеличению их адаптационного потенциала [10].
Приольхонье (Ольхонский район Иркутской области) характеризуется бедными каменистыми почвами с высоким содержанием кальция. Также для данной территории свойственно малое количество осадков, экстремальные перепады температур, высокая инсоляция [11]. Растения, произрастающие на данной территории, большей частью являются ксерофитами и кальцефилами. Мы предположили, что микроорганизмы, обитающие в ризо- или эндосфере этих растений, должны обладать свойствами, перспективными для использования в биотехнологии.
В качестве объекта представленного исследования был выбран Hedysarum zundukii Peschkova (копеечник зундукский) - многолетнее стержнекорневое травянистое растение с укороченным стеблем, серовато-белое от густого опушения. Цветоносы его немногочисленные, цветки крупные, розовые, собраны в верхушечное головчатое соцветие, которое слегка возвышается над листьями
(рисунок). Это горностепной вид, петрофит, облигатный кальцефил, произрастающий на щебнистых карбонатных склонах и их шлейфах в составе петрофитных низкотравных степей. Он является узколокальным эндемиком, реликтом миоценовой пустынно-степной флоры [12], ареал данного вида ограничен прерывистым отрезком узкой прибрежной полосы западного побережья оз. Байкал от мыса Ото-Хушун на юге до мыса Зама на севере [13]. H. zundukii -редкий вид, находящийся под угрозой исчезновения, он занесен в Красную книгу Российской Федерации [14] и Красную книгу Иркутской области [15]. Целью проведенной работы было выделение и описание микроорганизмов, населяющих эндо- и ризосферу И. zundukii.
Общий вид растения Hedysarum zundukii (Иркутская область, Ольхонский район, западное побережье оз. Байкал, мыс Харгантуй)
General view of the plant Hedysarum zundukii (Irkutsk region, Olkhonsky district, west coast of Lake Baikal, Cape Khargantuy)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Отбор проб проводили в пределах ареала обитания вида H. zundukii на западном побережье оз. Байкал на мысе Харгантуй (53°23'10.9»N, 107°23'27.8»E) в июле 2022 г. Были выбраны взрослые здоровые особи H. zundukii, находящиеся в средневозрастном онтогенетическом состоянии. С помощью стерильного инструмента отбирали ризосферную почву, затем корневую систему освобождали от грунта и отрезали участки корней длиной 7-8 см. Образцы помещали в 50 мл пробирки и хранили в стерильном 20%-м растворе глицерина при 4 °С.
Для выделения микроорганизмов 1 г ризосферной почвы шестикратно разводили стерильной водопроводной водой. Посев почвенной суспензии проводили из разведений 1:10, 1:100, 1:1000 и т.д. в зависимости от таксономической принадлежности учитываемых микроорганизмов. Корни стерилизовали в 10%-м растворе перекиси водорода в течение 30 мин, затем отмывали стерильной водопроводной водой и гомогенизировали. Полученный гомогенат высевали на плотные питательные среды: Эшби, Чапека, крахмало-аммиачный агар и сухой агар на основе гидролизата говяжьего мяса ферментативного (Научно-исследовательский центр фармакотерапии, г. Санкт-Петербург).
Для идентификации микроорганизмов бактериальные клетки суспендировали в 50 мкл буфера ТЕ (10 мМ трис-HCl, 1 мМ этилендиаминтетрауксусная кислота) с 10 мкг/мл лизоцима и инкубировали при комнатной температуре 10 мин. Тотальную ДНК из клеток выделяли с использованием набора «РибоПреп» («АмплиСенс», Россия) по протоколу фирмы-производителя с дополнительной экстракцией водной фазы нейтральным фенолом. Амплификацию 16S-23S региона рРНК осуществляли с использованием олигонуклео-тидных праймеров 27F AGAGTTTGACTMTGGCTCAG и 2490R CACATGGAGGTGCCAAAC в 20 мкл реакционной смеси с использованием высокоточной полимеразы Phusion High-Fidelity DNA Polymerase (Thermo Fisher Scientific, США) согласно протоколу производителя. Анализ ампликонов проводили в стандартной трис-ацетатной системе в 0,8%-м агарозном геле. Очистку ампликонов для проведения секвенирующей реакции проводили с использованием набора ExoSAP-IT PCR Product Cleanup Reagent (Thermo Fisher Scientific, США) согласно протоколу производителя. Секвенирование ампликонов проводили с использованием набора BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Thermo Fisher Scientific, США) также по протоколу фирмы-производителя. Анализ секвенирующих реакций проводили на генетическом анализаторе НАНОФОР 05 (Институт аналитического приборостроения РАН, Россия) на базе Центра коллективного пользования «Центр разработки прогрессивных персонализированных технологий здоровья» Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека. Полученные последовательности сравнивали с базой данных NCBI (National Center for Biotechnology Information) с использованием программы BLAST1.
Для оценки способности выделенных штаммов растворять ортофосфат кальция использовали среду Муромцева следующего состава: глюкоза - 10,00 г/л, аспарагин - 1 г/л, K2SO4 - 0,20 г/л, MgSO47H2O - 0,20 г/л, дрожжевой экстракт - 0,02 г/л, Ca3(PO4)2 - 10,00 г/л, агар - 14,00 г/л, pH = 7. Результат определяли через 7 суток по появлению зоны просветления вокруг колонии микроорганизмов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В результате проделанной работы было выделено 88 штаммов микроорганизмов: 31 - из эндосферы и 57 -из ризосферы (табл. 1). Как в ризо-, так и в эндосфере преобладали грамположительные микроорганизмы (60 и 61% соответственно). Грамположительные бактерии в ризосфере представлены преимущественно актино-мицетами (47%), в эндосфере - бациллами (37%).
Таблица 1. Разнообразие штаммов микроорганизмов, выделенных из ризо- и эндосферы Hedysarum zundukii
Table 1. Diversity of microorganism strains isolated from the rhizo- and endosphere of Hedysarum zundukii
Микроорганизмы Ризосфера Эндосфера
Грамотрицательные
бактерии 19 10
Грамположительные 34 19
бактерии
из них Bacillus 6 7
из них Actinomyces 16 2
Микромицеты 4 0
Всего 57 31
С помощью молекулярно-генетических методов было идентифицировано 28 штаммов бактерий (табл. 2). Три идентифицированных из ризосферы изолята относятся к семейству Rhizobiaceae: это Phyllobacterium zundukense и два штамма Sinorhizobium sp. Особого внимания заслуживает Phyllobacterium zundukense. Ранее этот вид ризобий был выявлен в корневых клубеньках бобового растения Oxytropis triphylla (Pall.) DC., также произрастающего на западном побережье оз. Байкал [16]. Его обнаружение в ризосфере H. zundukii позволяет предположить, что данный микроорганизм является обычным обитателем почв исследуемого региона.
Из грамотрицательных изолятов следует обратить внимание на Lysobacter sp. и Variovorax paradoxus. Представители рода Lysobacter характеризуются способностью синтезировать антибиотики и белки с антимикробным действием [17]. Variovorax paradoxus используют для повышения урожайности и защиты растений, а также в качестве деструктора различных поллютантов [18].
Класс Actinomycetia представлен 10 штаммами микроорганизмов, относящихся к трем порядкам: Mycobacterials (Mycolicibacterium sp., Rhodococcus sp.); Micro-coccales (Curtobacterium, Agromyces и Microbacterium); Streptomycetales (шесть штаммов рода Streptomyces).
1BLAST // National Library of Medicine. National Center for Biotechnology Information. Режим доступа: https://blast.ncbi.nlm. nih.gov/Blast.cgi (дата обращения: 25.07.2023).
Таблица 2. Идентифицированные штаммы бактерий, выделенных из Hedysarum zundukii Table 2. Identified strains of bacteria isolated from Hedysarum zundukii
Биом Количество штаммов Идентифицированные изоляты Индексы GenBank
Moraxella sp. strain Hz 62-2 0R699078
Эндосфера 3 Peribacillus sp. strain Hz 6 0R699060
Xanthomonas sp. strain Hz 66 0R699079
Curtobacterium sp. strain Hz 35-3 0R699074
Lysobacter sp. strain Hz 25 OR699069
Microbacterium sp. strain Hz 12 OR699064
Mycolicibacterium sp. strain Hz 35-2 OR699073
Paenibacillus sp. strain Hz 54-2 OR699077
Pantoea sp. strain Hz 68 OR699080
Phyllobacterium sp. strain Hz 48 OR699076
Pseudomonas sp. strain Hz 19 OR699067
Rhodococcus sp. Hz 102 OR673959
Sinorhizobium sp. strain Hz 92 OR699083
Sinorhizobium sp. strain Hz 95 OR699084
Stenotrophomonas sp. strain Hz 103 OR699081
Ризосфера 25 Streptomyces sp. strain Hz110 0R699082
Streptomyces sp. strain Hz 9 OR699062
Variovorax sp. strain Hz 5 OR699059
Agromyces sp. strain Hz 13 OR699065
Actinoplanes sp. strain Hz 27 OR699070
Pantoea sp. strain Hz 18 OR699066
Bacillus mycoides strain Hz 7 OR699061
Peribacillus sp. strain Hz 4 OR699058
Streptomyces sp. strain Hz 32 OR699072
Streptomyces sp. strain Hz 10 OR699063
Streptomyces sp. strain Hz 21 OR699068
Bacillus sp. (in: firmicutes) strain Hz 29 OR699071
Streptomyces sp. strain Hz40 0R699075
Преобладание актиномицет можно рассматривать как адаптационной признак, учитывая, что их количество возрастает в условиях засухи [19].
Известно, что одним из перспективных направлений улучшения фосфорного питания сельскохозяйственных культур является биологическая фосфатмобилизация [20]. Из ризосферных штаммов только 12 были способны растворять ортофосфат кальция, в том числе Bacillus mycoides strain Hz 7, Pantoea sp. strain Hz 18, Phyllobacterium sp. strain Hz 48 и Pseudomonas sp. strain Hz 19. При этом ни один из штаммов, выделенных из эндосферы, способностью растворять ортофосфат кальция не обладал.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К настоящему времени из эндо- и ризосферы редкого эндемичного вида западного побережья оз. Байкал H. zundukii нами выделено 88 штаммов микроорганизмов (31 - из эндосферы и 57 - из ризосферы). В ризосфере подавляющее большинство штаммов относится к актиномицетам, а в эндосфере - к бациллам. Штаммы, относящиеся к классу Actinomycetia, представляют интерес в качестве продуцентов биологически активных соединений, в том числе антибиотиков. Гра-мотрицательные бактерии Lysobacter sp. и Variovorax paradoxus перспективны для дальнейшего изучения в области стимуляции роста и развития растений, а также деструкции поллютантов.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Gamalero E., Bona E., Glick B.R. Current techniques to study beneficial plant-microbe interactions // Microorganisms. 2022. Vol. 10, no. 7. P. 1380. DOI: 10.3390/ microorganisms10071380.
2. Zolla G., Badri D.V., Bakker M.G., Manter D.K., Vivanco J.M. Soil microbiomes vary in their ability to confer drought tolerance to Arabidopsis // Applied Soil Ecology. 2013. Vol. 68. P. 1-9. DOI: 10.1016/j.apsoil.2013.03.007.
3. Kour D., Rana K.L., Kaur T., Sheikh I., Yadav A.N., Kumar V., et al. Microbe-mediated alleviation of drought stress and acquisition of phosphorus in great millet (Sorghum bicolour L.) by drought-adaptive and phospho-rus-solubilizing microbes // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2020. Vol. 23. P. 101501. DOI: 10.1016/j. bcab.2020.101501.
4. Rane N.R., Tapase S., Kanojia A., Watharkar A., Salama E.-S., Jang M., et al. Molecular insights into plant-microbe interactions for sustainable remediation of contaminated environment // Bioresource Technology. 2022. Vol. 344. P. 126246. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.126246.
5. Costa O.Y.A., Raaijmakers J.M., Kuramae E.E. Microbial extracellular polymeric substances: ecological function and impact on soil aggregation // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. P. 1636. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01636.
6. Gorgi O.E., Fallah H., Niknejad Y., Tari D.B. Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and mycorrhizal fungi inoculations on essential oil in Melissa officinalis L. under drought stress // Biologia. 2022. Vol. 77. P. 11-20. DOI: 10.1007/s11756-021-00919-2.
7. Xu L., Pierroz G., Wipf H.M.-L., Gao C., Taylor J.W., Lemaux P.G., et al. Holo-omics for deciphering plant-mi-crobiome interactions // Microbiome. 2021. Vol. 9. P. 69. DOI: 10.1186/s40168-021-01014-z.
8. Petrushin I.S., Vasilev I.A., Markova Yu.A. Drought tolerance of legumes: physiology and the role of the microbiome // Current Issues in Molecular Biology. 2023. Vol. 45, no. 8. P. 6311-6324. DOI: 10.3390/cimb45080398.
9. Ali S., Tyagi A., Park S., Mir R.A., Mushtaq M., Bhat B., et al. Deciphering the plant microbiome to improve drought tolerance: mechanisms and perspectives // Environmental and Experimental Botany. 2022. Vol. 201. P. 104933. DOI: 10.1016/j .envexpbot.2022.104933.
10. Rolli E., Vergani L., Ghitti E., Patania G., Mapelli F., Borin S. 'Cry-for-help' in contaminated soil: a dialogue among plants and soil microbiome to survive in hostile conditions // Environmental Microbiology. 2021. Vol. 23, no. 10. P. 5690-5703. DOI: 10.1111/1462-2920.15647.
11. Белозерцева И.А., Лопатина Д.Н., Зверева Н.А. Почвы восточного Приольхонья на побережье озера
Байкал: современное состояние и использование // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева.
2019. N 97. С. 21-51. DOI: 10.19047/0136-1694-201997-21-51. EDN: UAIHJB.
12. Пешкова Г.А. Флорогенетический анализ степной флоры гор Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 2001. 192 с.
13. Карнаухова Н.А., Селютина И.Ю., Казановский С.Г., Черкасова Е.С. Онтогенез и структура ценопопуляций Hedysarum zundukii (Fabaceae) - эндемика западного побережья озера Байкал // Ботанический журнал. 2008. Т. 93. N 5. С. 744-755. EDN: JTCQJT.
14. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы) / ред. Ю.П. Трутнев, P.P. Гизатулин, О.Л. Митволь, А.М. Амирханов, Р.В. Камелин, В.А. Орлов [и др.]. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. 885 с. EDN: TCNFXR.
15. Красная книга Иркутской области / ред. С.М. Трофимова; отв. ред. В.В. Попов; сост. М.Г. Азовский, С.С. Алексеев, В.А. Барицкая, А.Д. Ботвинкин, Н.А. Букшук, А.В. Верхозина. Улан-Удэ: Республиканская типография,
2020. 552 с. EDN: LWLAJL.
16. Safronova V.l., Sazanova A.L., Kuznetsova I.G., Belimov A.A., Andronov E.E., Chirak E.R., et al. Phyllobacterium zundukense sp. nov., a novel species of rhi-zobia isolated from root nodules of the legume species Oxytropis triphylla (Pall.) Pers. // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2018. Vol. 68, no. 5. P. 1644-1651. DOI: 10.1099/ijsem.0.002722.
17. Panthee S., Hamamoto H., Paudel A., Sekimizu K. Lysobacter species: a potential source of novel antibiotics // Archives of Microbiology. 2016. Vol. 198. P. 839-845. DOI: 10.1007/s00203-016-1278-5.
18. Han J.-I., Spain J.C., Leadbetter J.R., Ovchinnikova G., Goodwin L.A., Han C.S., et al. Genome of the root-associated plant growth-promoting bacterium Variovorax paradoxus strain EPS // Genome Announcements. 2013. Vol. 1, no. 5. P. e00843-13. DOI: 10.1128/genomea.00843-13.
19. Naylor D., DeGraaf S., Purdom E., Coleman-Derr D. Drought and host selection influence bacterial community dynamics in the grass root microbiome // The ISME Journal. 2017. Vol. 11. P. 2691-2704. DOI: 10.1038/ismej.2017.118.
20. Чайковская Л.А., Овсиенко О.Л. Фосфатмобили-зующие микроорганизмы: 1. Биоразнообразие, влияние на минеральное питание растений и их продуктивность // Таврический вестник аграрной науки. 2021. N 4. С. 159-182. DOI: 10.33952/2542-0720-2021-4-28-159-182. EDN: NBZFEN.
REFERENCES
1. Gamalero E., Bona E., Glick B.R. Current techniques to study beneficial plant-microbe interactions. Microorganisms. 2022;10(7):1380. DOI: 10.3390/microorganismsl0071380.
2. Zolla G., Badri D.V., BakkerM.G., Manter D.K., VivancoJ.M. Soil microbiomes vary in their ability to confer drought tolerance to Arabidopsis. Applied Soil Ecology 2013;68:1-9. DOI: 10.1016/j.apsoil.2013.03.007.
3. Kour D., Rana K.L., Kaur T., Sheikh I., Yadav A.N., Kumar V., et al. Microbe-mediated alleviation of drought stress and acquisition of phosphorus in great millet (Sorghum bicolour L.) by drought-adaptive and phosphorus-solubilizing
microbes. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2020;23:101501. DOI: 10.1016/j.bcab.2020.101501.
4. Rane N.R., Tapase S., Kanojia A., Watharkar A., Salama E.-S., Jang M., et al. Molecular insights into plant-microbe interactions for sustainable remediation of contaminated environment. Bioresource Technology 2022;344:126246. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.126246.
5. Costa O.Y.A., Raaijmakers J.M., Kuramae E.E. Microbial extracellular polymeric substances: ecological function and impact on soil aggregation. Frontiers in Microbiology 2018;9:1636. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01636.
6. Gorgi O.E., Fallah H., Niknejad Y., Tari D.B. Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and mycor-rhizal fungi inoculations on essential oil in Melissa officinalis L. under drought stress. Biologia. 2022;77:11-20. DOI: 10.1007/s11756-021-00919-2.
7. Xu L., Pierroz G., Wipf H.M.-L., Gao C., Taylor J.W., Lemaux P.G., et al. Holo-omics for deciphering plant-micro-biome interactions. Microbiome. 2021;9:69. DOI: 10.1186/ s40168-021-01014-z.
8. Petrushin I.S., Vasilev I.A., Markova Yu.A. Drought tolerance of legumes: physiology and the role of the microbiome. Current Issues in Molecular Biology. 2023;45(8):6311-6324. DOI: 10.3390/cimb45080398.
9. Ali S., Tyagi A., Park S., Mir R.A., Mushtaq M., Bhat B., et al. Deciphering the plant microbiome to improve drought tolerance: mechanisms and perspectives. Environmental and Experimental Botany. 2022;201:104933. DOI: 10.1016/j. envexpbot.2022.104933.
10. Rolli E., Vergani L., Ghitti E., Patania G., Mapelli F., Borin S. 'Cry-for-help' in contaminated soil: a dialogue among plants and soil microbiome to survive in hostile conditions. Environmental Microbiology. 2021;23(10):5690-5703. DOI: 10.1111/1462-2920.15647.
11. Belozertseva I.A., Lopatina D.N., Zvereva N.A. Soils of the eastern Priol'khonye on the coast of the Lake Baikal: current state and use. Byulleten' Pochvennogo instituta imeni V.V. Dokuchaeva = Dokuchaev Soil Bulletin. 2019;(97):21-51. (In Russian) DOI: 10.19047/ 0136-1694-2019-97-21-51. EDN: UAIHJB.
12. Peshkova G.A. Florogenetic analysis of the steppe flora of Southern Siberia mountains. Novosibirsk. Nauka; 2001, 192 p. (In Russian).
13. Karnaukhova N.A., Seluytina I.Yu., Kazanovsky S.G., Cherkasova E.S. Onthogenesis and age structure of Hedysarum zundukii (Fabaceae), an endemic species of
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Васильев Илья Александрович,
аспирант, ведущий инженер, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, Российская Федерация, [email protected]
https://orcid.org/0009-0005-3793-4493
Кривенко Денис Александрович,
к.б.н., ведущий научный сотрудник, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, Российская Федерация, [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2658-1723
the western coast of Baikal Lake. Botanicheskii zhurnal. 2008;93(5):744-755. (In Russian). EDN: JTCQJT.
14. Trutnev Yu.P., Gizatulin P.P., Mitvol' O.L., Amirkhanov A.M., Kamelin R.V., Orlov V.A., et al. Red Book of the Russian Federation (plants and fungi). Moscow: Tovarishchestvo nauchnykh izdanii KMK; 2008, 885 p. (In Russian). EDN: TCNFXR.
15. Azovskii M.G., Alekseev S.S., Baritskaya V.A., Botvinkin A.D., Bukshuk N.A., Verkhozina A.V., et al. Red Book of the Irkutsk Region. Ulan-Ude: Respublikanskaya tipografiya; 2020, 552 p. (In Russian). EDN: LWLAJL.
16. Safronova V.l., Sazanova A.L., Kuznetsova I.G., Belimov A.A., Andronov E.E., Chirak E.R., et al. Phyllobacterium zundukense sp. nov., a novel species of rhizobia isolated from root nodules of the legume species Oxytropis triphylla (Pall.) Pers. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2018;68(5):1644-1651. DOI: 10.1099/ijsem.0.002722.
17. Panthee S., Hamamoto H., Paudel A., Sekimizu K. Lysobacter species: a potential source of novel antibiotics. Archives of Microbiology. 2016;198:839-845. DOI: 10.1007/ s00203-016-1278-5.
18. Han J.-I., Spain J.C., Leadbetter J.R., Ovchinnikova G., Goodwin L.A., Han C.S., et al. Genome of the root-associated plant growth-promoting bacterium Variovorax paradoxus strain EPS. Genome Announcements. 2013;1(5):e00843-13. DOI: 10.1128/genomea.00843-13.
19. Naylor D., DeGraaf S., Purdom E., Coleman-Derr D. Drought and host selection influence bacterial community dynamics in the grass root microbiome. The ISME Journal. 2017;11:2691-2704. DOI: 10.1038/ismej.2017.118.
20. Chaikovskaya L.A., Ovsienko O.L. Phosphate-mobilizing microorganisms: 1. Biodiversity, influence on plants mineral nutrition and productivity. Tavricheskii vestnik agrarnoi nauki = Taurida Herald of the Agrarian Sciences. 2021;4:159-182. (In Russian). DOI: 10.33952/2542-0720-2021-4-28-159-182 EDN: NBZFEN.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Ilya A. Vasilev,
Postgraduate Student, Leading Engineer, Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS, 132, Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russian Federation, [email protected]
https://orcid.org/0009-0005-3793-4493 Denis A. Krivenko,
Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher,
Siberian Institute of Plant Physiology
and Biochemistry SB RAS,
132, Lermontov St., Irkutsk, 664033,
Russian Federation,
https://orcid.org/0000-0003-2658-1723
Петрушин Иван Сергеевич,
к.т.н., научный сотрудник, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, Российская Федерация, [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-8788-5352
Кондратов Илья Геннадьевич,
к.б.н., научный сотрудник,
Научный центр проблем здоровья семьи
и репродукции человека,
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16,
Российская Федерация,
https://orcid.org/0000-0002-2631-4724
Огарков Олег Борисович,
д.м.н., руководитель отдела
эпидемиологии и микробиологии,
Научный центр проблем здоровья семьи
и репродукции человека,
664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16,
Российская Федерация,
https://orcid.org/0000-0002-3168-1983
Маркова Юлия Александровна,
д.б.н., главный научный сотрудник, заведующий лабораторией, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, Российская Федерация, ISIjul¡am06@ma¡l.ш
https://orcid.org/0000-0001-7767-4204
Вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Информация о статье
Поступила в редакцию 03.08.2023. Одобрена после рецензирования 30.10.2023. Принята к публикации 31.10.2023.
Ivan S. Petrushin,
Cand. Sci. (Engineering), Researcher, Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS, 132, Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russian Federation, [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-8788-5352
Ilya G. Kondratov,
Cand. Sci. (Biology), Researcher, Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems, 16, Timiryazev St., Irkutsk, 664003, Russian Federation, [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-2631-4724 Oleg B. Ogarkov,
Dr. Sci. (Medicine), Head of Department of Epidemiology and Microbiology, Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems, 16, Timiryazev St., Irkutsk, 664003, Russian Federation, [email protected]
https://orcid.org/0000-0002-3168-1983
Yuliya A. Markova,
Dr. Sci. (Biology), Chief Researcher,
Head of the Laboratory,
Siberian Institute of Plant Physiology
and Biochemistry SB RAS,
132, Lermontov St., Irkutsk, 664033,
Russian Federation,
https://orcid.org/0000-0001-7767-4204 Contribution of the authors
The authors contributed equally to this article.
Conflict interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
Information about the article
The article was submitted 03.08.2023. Approved after reviewing 30.10.2023. Accepted for publication 31.10.2023.
