МОБИЛИЗАЦИЯ ОРТОФОСФАТА КАЛЬЦИЯ БАКТЕРИЯМИ РОДОВ ADVENELLA И PSEUDOMONAS Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

90

Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции

среднем составляет 6.48 ± 0.16 (большой диаметр) и 2.62 ± 0.06 (малый диаметр) мкм. Показано, что бактерии штамма 787 способны образовывать ацетил-метил-карбинол и лецитиназу. Обнаруживают способность к гидролитическому расщеплению крахмала. Зона гидролиза составляет 3.0-3.2 мм. Не используют цитраты. В качестве источника углерода усваивают сахарозу, глюкозу, маннозу и салицин, обладают протеолитической активностью. Проявляют способность к ферментации эскулина. Усваивают галактозу, ксилозу, арабинозу, целлобиозу, левулезу и рафинозу. Бактерии не образуют уреазу и пигменты. На мясо-пеп-тонном бульоне образуют вуаль и пристенное кольцо, муть и осадок. Тест, проведенный на личинках комнатной

Библиографический список (References) Barjac H. de, Francon E. Classification of Bacillus thuringiensis strains// Entomophaga, 1990. Vol. 35 N. (2). P. 233-240.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 89-90

мухи (Muska domestica L.), показал отсутствие способности у штамма к продуцированию термостабильного экзотоксина. По исследованным характеристикам штамм 787 предварительно идентифицирован как штамм бактерий B. thuringiensis var. shandongiensis.

Учитывая, что при производстве биопрепаратов на основе B. thuringiensis, которые рекомендованы против листогрызущих вредителей Coleoptera и, в частности, колорадского жука, используются штаммы, содержащие термостабильный экзотоксин, выделенный штамм 787 может быть оригинальным для разработки биопрепаратов нового типа.

Lysenko О. The taxonomy of entomogenons bacteria// Insect. Pathology, 1963.Vol. 2. P. 638-661.

ENTOMOPATHOGENIC STRAIN OF BACILLUS THURINGIENSIS 787

A.V. Kryzhko, L.N. Kuznetsova

Scientific Research Institute of Agriculture of Crimea, solanum@ukr.net The strain of B. thuringiensis 787 was isolated from the dead caterpillars ofMalacosoma neustria L., which was collected in natural populations. This strain doesn't produce a thermostable p-exotoxin. The strain showed a high insecticidal activity against young larvae of Leptinotarsa decemlineata Say and larvae of Galerucella luteola L.. According to the studied characteristics, the strain was 787 previously identified as a B. thuringiensis var. shandongiensis. Isolated entomopathogenic strain of B. thuringiensis 787 is perspective for development of iological preparations of novel type.

УДК 57.085.2

МОБИЛИЗАЦИЯ ОРТОФОСФАТА КАЛЬЦИЯ БАКТЕРИЯМИ РОДОВ ADVENELLA И PSEUDOMONAS Л.Ю. Кузьмина, З.Г. Гуватова, В.И. Ионина, Н.Ф. Галимзянова, А.И. Мелентьев

Институт биологии Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия, ljkuz@anrb.ru Изучена способность бактериальных штаммов Advenella и Pseudomonas к мобилизации фосфора из нерастворимого ортофосфата кальция. Штаммы рода Pseudomonas характеризовались быстрой динамикой аккумуляции растворимых ионов фосфата в культуральной среде. Максимальная солюбилизирующая активность была зарегистрирована для штамма A. kashmirensis IB Ki-1, что делает его применение многообещающим для целей улучшения фосфорного питания и стимуляции роста растений.

Ключевые слова: фосфатмобилизация, Advenella kashmirensis, Pseudomonas extremaustralis, Pseudomonas mandelii.

Фосфор является важнейшим биогенным элементом биосферы. Валовые запасы неорганического фосфора в почве достаточно велики, однако он находится в малодоступном для растений виде. В структуре первичных минералов фосфор представлен слаборастворимыми фосфатами кальция и марганца - в нейтральных или щелочных почвах, железа и алюминия - в кислых почвах. Улучшать биодоступность минеральных соединений фосфора из их суммарного почвенного пула способны почвенные микроорганизмы, одним из механизмов их действия является солюбилизация фосфатов за счет выделения кислых метаболитов [Whitelaw et al., 1999; Булавенко и др., 2000]. Интродукция фосфат-мо-билизующих микроорганизмов в ризосферу растений может стать одним из инструментов повышения доступности почвенного фосфора для растений.

Цель работы оценить способность некоторых штаммов грамотрицательных бактерий растворять ортофосфат кальция in vitro. Объектом исследований служили пять штаммов бактерий - представителей видов Advenella kashmirensis [Ghos et al., 2005], Pseudomonas extremaustralis [Ayub et al., 2004], Pseudomonas mandelii [Verhille et al., 1999] и штамм

Pseudomonas sp. Все штаммы были выделены из грунта пещеры Киндерлинская (Башкортостан). Для оценки способности бактерий мобилизовать фосфор использовали питательную среду с ортофосфатом кальция [Муромцев и др., 1985]. Штаммы микроорганизмов выращивали в колбах Эрленмейера со 100 мл питательной среды (160 мин-1) при 28°С в течение 11 суток. Начальный титр штаммов составлял 2-9 х 107 КОЕ/мл. По окончании культивирования весовым методом определяли убыль Ca3(PO4)2 Концентрацию фосфат-анионов определяли по методу Фиске-Суб-бароу (Унифицированные методы ..., 1971). Как видно из таблицы, штамм A. kashmirensis IB Ki-1 полностью разрушал ортофосфат кальция за 11 суток, при этом уровень рН лишь незначительно снижался в период между первыми и одиннадцатыми сутками культивирования (табл.). Штаммы рода Pseudomonas разрушали ортофосфат кальция на 61-74 %. Следует отметить, что концентрация фосфат-анионов в культуральной жидкости на различных этапах культивирования не в полной мере характеризует достигаемую степень растворения ортофосфата кальция, однако дает возможность сравнивать штаммы между собой. Среди

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.

91

псевдомонад максимальная трансформация Ca3(PO4)2 в растворимые формы была достигнута штаммом P. mandelii IB Ki-14.

Таким образом, большинство исследованных штаммов грамотрицательных бактерий показывали высокую степень солюбилизации малорастворимого ортофосфата кальция на завершающем этапе культивирования. Штаммы рода Pseudomonas характеризовались быстрой динамикой накопления растворимых фосфат-анионов в культуральной среде на начальной стадии культивирования (первые сутки) с последующим снижением их концентрации вследствие потребления доступного фосфора растущей культурой. Наи-

А. kashmirensis 1В Ю-1, полностью трансформирующий ортофосфат кальция в растворимые формы после одиннадцати суток культивирования и показывающий стабильно высокую динамику накопления свободных фосфат-анионов. Среди представителей этого вида описан штамм А. kashmirensis subsp. те^уНса РК-1 [Порошина и др., 2015], выделенный из ризосферы осоки, что показывает потенциальную возможность успешной интродукции штамма А. kashmirensis 1В Ю-1 в ризосферу сельскохозяйственных культур.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 14-04-97049.

более активным среди изученных культур являлся штамм

Таблица. Динамика роста и освобождения фосфат иона изучаемыми штаммами

Штамм титр, КОЕ7мл 1 сутки рн P2O5, мгЛг титр, КОЕ7мл 11 сутки рн P2O5, мгЛг Высвобождение фосфора из Ca3(PO4)2, % Итоговая концентрация растворимых фосфатов, P2O5, мгХл

A. kashmirensis IB Ki-1 2 х 108 4.8-4.9 190-218 4 х 107 4.4-4.5 438-470 100 916

P. extremaustralis IB Ki 13-2 4 х 109 5.9-6.0 261-264 5 х 109 5.6-5.7 76-77 74 696

P. extremaustralis IB Ki 13-1A 4 х 109 6.0-6.0 138-160 4 х 109 5.6-5.7 91-95 61 678

P. mandelii IB Ki-14 3 х 109 4.5-4.6 253-267 5 х 109 5.7-5.9 69-70 76 568

Pseudomonas sp. IB Ki-19 1 х 108 4.9-5.0 153-166 8 х 108 6.0-6.0 96-98 62 559

Библиографический

Булавенко Л.В., Бега З.Т., Курдиш И.К. Мобилизация фосфора некоторыми микроорганизмами из труднорастворимых неорганофосфатов // Бюллетень 1нституту сшьскогосподарьсюи мжробюлоги, 2000. N 6. с. 55-56.

Муромцев Г.С., Маршунова Г.Н., Павлова В.Ф., Зольникова Н.В. // Успехи микробиологии, 1985. Т 20. с. 174-198.

Унифицированные методы анализа вод / под ред. Ю.Ю. Лурье. М.: Химия, 1971. 207 с.

Порошина М.Н., Доронина Н.В., Капаруллина Е.Н., Троценко Ю.А. Advenella kashmirensis subspecies methylica PK 1 - факультативный метилотроф из ризосферы осоки // Микробиология, 2015. Т. 48. N 1. с. 90-97.

Ayub N.D., Pettinari M.J., Ruiz J.A., López N.I. A Polyhydroxybutyrate-Producing Pseudomonas sp. Isolated from Antarctic Environments with

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 90-91

список (References)

High Stress Resistance. // Current microbiology, 2004. V. 49. p. 170-174. Ghosh W., Bagchi A., Mandal S., Dam B., Roy P. Tetrathiobacter kashmirensis gen. nov., sp. nov., a novel mesophilic, neutrophilic, tetrathionate-oxidizing, facultatively chemolithotrophic betaproteobacterium isolated from soil from a temperate orchard in Jammu and Kashmir, India // International J. of Systematic and Evolutionary Microbiol, 2005. V. 55. p. 1779-1787. Whitelaw M.A., Harden T.J., Helyar K.R. Phosphate solubilization in solution culture by the soil fungus Penicillium radicum // Soil Biology and Biochemistry, 1999. V. 31. N 5. p. 655-665. Verhille S, Baida N., Dabboussi F., Izard D., Leclerc H. Taxonomic study of bacteria isolated from natural mineral waters: proposal of Pseudomonas jessenii sp. nov. and Pseudomonas mandelii sp. nov. // Syst. Appl. Microbiol, 1999. V. 22. N. 1. p. 45-58.

THE MOBILIZATION OF CALCIUM ORTHOPHOSPHATE BY BACTERIA FROM ADVENELLA AND PSEUDOMONAS GENERA L.Y. Kuzmina, Z.G. Guvatova, V.I. Ioannina, G.E. Aktuganov, N.F. Galimzyanova, A.I. Melentev

Institute of Biology Ufa Scientific Centre RAS, ljkuz@anrb.ru The ability of bacterial strains from genera Advenella and Pseudomonas to mobilize phosphorus from insoluble calcium orthophosphate was evaluated. The strains of the genus Pseudomonas were characterized with rapid dynamics of accumulation of soluble phosphate anions in the culture medium following to decrease of its concentration due to the consumption of available phosphorus by growing culture. Maximal solubilizing activity was detected in the strain A. kashmirensis IB Ki-1, which makes its application promising for the purpose of improvement in phosphorous nutrition and growth promoting of plants.

УДК 631.46:579.64

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РИЗОБИАЛЬНЫХ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДОВ НА СЕМЕНА И ПРОРОСТКИ КЛЕВЕРА КРАСНОГО (TRIFOLIUM PRATENSE) А.М. Лавина, Л.Р. Нигматуллина, З.Р. Вершинина, Ал.Х. Баймиев

Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия, owlwoman@mail.ru

Полученные данные подтверждают предположение, что синтез полисахаридов, стимулирующих симбиотические взаимоотношения, могут способствовать адаптации к меняющимся условиям окружающей среды штаммов Rhizobium и эффективно взаимодействовать с бобовыми растениями, внося вклад в их рост и прорастание.

Ключевые слова: Rhizobium, ризобии, экзополисахариды (ЭПС), биоудобрения, ростостимулирующая активность. Сложные и специфичные взаимодействия между тениями-хозяевами являются частью многоэтапного клубеньковыми бактериями рода Rhizobium и их рас- процесса координированного взаимодействия бакте-