ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ РОСТА ШТАММОВ BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM И SINORHIZOBIUM FREDII ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ СЕЛЕКЦИИ НА СРЕДАХ С РАЗЛИЧНЫМИ УГЛЕВОДАМИ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

doi: 10.24411/0235-2451-2020-10606 УДК 631.847.211(571.6):612.396

Оценка интенсивности роста штаммов Bradyrhizobium japonicum и Sinorhizobium fredii дальневосточной селекции на средах с различными углеводами

М. В. ЯКИМЕНКО, С. А. БЕГУН, А. И. СОРОКИНА

Всероссийский научно-исследовательский институт сои, Игнатьевское ш., 19, Благовещенск, Амурская обл., 675027, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью подбора оптимального углевода для культивирования и отбора чистых культур ризобий сои Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982) и Sinorhizobium fredii (Scholia, Elkan, 1984), усваивающих широкий спектр источников углеродного питания. В лабораторных условиях изучали интенсивность роста коллекционных штаммов ризобий сои (91 штамм) на питательной среде № 79 с различными углеводами (мальтоза, глюкоза, сахароза, лактоза). На 7-е сутки роста 85 % штаммов B. japonicum на питательной среде без дополнительного источника углерода, показали скудный рост штриха чистой культуры, 9 % - умеренный. При добавлении мальтозы, глюкозы, сахарозы, маннита интенсивность роста бактериальной массы изучаемых штаммов увеличивалась. Количество штаммов B. japonicum, давших умеренный и хороший рост чистой культуры при добавлении этих компонентов в питательную среду, варьировало от 38 % (сахароза) до 60 % (маннит). Лучший рост чистых культур B. japonicum отмечен в вариантах с маннитом и глюкозой. Среда с добавлением лактозы для B. japonicum наименее удачна: 77 % исследуемых штаммов показали скудный рост, 15 % - не дали роста. При этом 75 % штаммов S. fredii на аналогичной питательной среде показали обильный и хороший рост чистой культуры. Штаммы быстрорастущего вида практически не росли на питательной среде без углевода, но показали интенсивный рост бактериальной массы со всеми испытываемыми источниками углеродного питания. Наибольшее количество штаммов S. fredii с обильным и хорошим ростом (82 %) отмечено в вариантах с добавлением маннита и сахарозы. Выявлено 4 штамма B. japonicum и 23 штамма S. fredii, хорошо усваивающих все испытываемые источники углеродного питания (маннит, мальтоза, глюкоза, сахароза, лактоза).

Ключевые слова: ризобии сои, штамм, вид, B. japonicum, S. fredii, маннит, мальтоза, глюкоза, сахароза, лактоза, интенсивность роста.

Сведения об авторах: М. В. Якименко, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: yamv@vniisoi.ru); С. А. Бегун, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник; А. И. Сорокина, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник.

Для цитирования: Якименко М. В., Бегун С. А., Сорокина А. И. Оценка интенсивности роста штаммов Bradyrhizobium japonicum и Sinorhizobium fredii дальневосточной селекции на средах с различными углеводами // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 6. С. 33-37. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10606.

Assessment of the growth rate of Bradyrhizobium japonicum and Sinorhizobium fredii strains bred in the Far Eastern in media with various carbohydrates

M. V. Yakimenko, S. A. Begun, A. I. Sorokina

All-Russian Research Institute of Soybean Breeding, Ignat'evskoe sh., 19, Blagoveshchensk, Amurskaya obl., 675027, Russian Federation

Abstract. The purpose of the studies was to select the optimal carbohydrate for the cultivation and selection of pure Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982) and Sinorhizobium fredii (Scholla and Elkan, 1984) soybean rhizobia cultures, which assimilate a wide range of carbon nutrition sources. The growth rate of collection strains of soybean rhizobia (91 strains) was studied in vitro in nutrient medium No. 79 with various carbohydrates (maltose, glucose, sucrose, and lactose). On the 7th day of growth, 85% of B. japonicum strains in a nutrient medium without an additional carbon source showed a meager increase in the stroke of a pure culture; 9% of strains showed moderate growth. With the addition of maltose, glucose, sucrose, and mannitol, the growth rate of the bacterial mass of the studied strains increased. The number of B. japonicum strains that showed moderate and rapid growth in pure culture with these components added to the nutrient medium ranged from 38% (sucrose) to 60% (mannitol). The best growth rate of pure B. japonicum cultures was noted in the options with mannitol and glucose. The medium with the addition of lactose for B. japonicum was the least successful: 77% of the studied strains showed meager growth, 15% did not show any growth. At the same time, 75% of S. fredii strains in a similar nutrient medium showed abundant and intensive growth in pure culture. Strains of a fast-growing species hardly grew on a nutrient-free medium without carbohydrate but showed an intensive growth of the bacterial mass with all the tested carbon nutrition sources. The greatest number of S. fredii strains that showed abundant and intensive growth (82%) was observed in the options with the addition of mannitol and sucrose. We identified 4 strains of B. japonicum and 23 strains of S. fredii, which showed good assimilation of all the tested sources of carbon nutrition (mannitol, maltose, glucose, sucrose, lactose).

Keywords: soybean rhizobia; strain; species; B. japonicum; S. fredii; mannitol; maltose; glucose; sucrose; lactose; growth rate. Author Details: M. V. Yakimenko, Сand. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: yamv@vniisoi.ru); S. A. Begun, Сand. Sc. (Biol.), leading research fellow A. I. Sorokina, Сand. Sc. (Vet.), leading research fellow.

For citation: Yakimenko M V, Begun SA, Sorokina AI. [Assessment of the growth rate of Bradyrhizobium japonicum and Sinorhizobium fredii strains bred in the Far Eastern in media with various carbohydrates]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(6):33-7. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10606.

Всестороннее исследование растительно-бактериальных симбиозов сделало возможным целенаправленное использование биологической фиксации азота на практике [1, 2, 3]. Биопрепараты на основе азотфиксирующих микроорганизмов эффективно способствуют повышению продуктивности и качества урожая сельскохозяйственных растений, этот прием экономически выгоден и позволяет сохранять плодородие почвы [4, 5, 6]. Качество таких препаратов напрямую зависит как от процесса культивирования

микроорганизмов, так и от состава культуральной среды [7, 8, 9]. Все питательные среды - это смесь веществ, которые служат источниками углерода, азота, фосфора и других компонентов, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов [10, 11]. Чаще всего в качестве источника углерода в процессе культивирования микроорганизмов используют углеводы. Выбор этого компонента должен не только обеспечивать успешный рост ризобий, но и быть экономически целесообразным,так как при промышленном производстве биопрепаратов на

Таблица 1. Интенсивность роста штаммов В. уароп'юит на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания, шт.

Количество штаммов, давших рост

на 3 сутки после на 7 сутки после

посева посева

Рост чистой культуры без углевода маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза без углевода маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза

Обильный 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Хороший 0 1 1 0 1 0 0 4 2 2 3 0

Умеренный 4 8 9 12 5 3 4 24 17 22 15 4

Скудный 37 35 22 24 32 28 40 19 26 21 27 36

Нет роста 6 3 15 11 9 16 3 0 2 2 2 7

шивания агара и через 30.. .40 мин. маркировали. Посев чистых культур ризобий проводили микробиологической петлей, соблюдая стерильность. Каждый штамм пересевали в 10 пробирок (5 вариантов в 2-кратной повторности). Пробирки с засеянными культурами термостатировали при температуре +27.. .+28 °С. Каждый штамм оценивали визуально на 3 и 7 сутки после посева по показателям интенсивности роста штриха в баллах: 0 - нет роста; 1 - скудный; 2 - умеренный; 3 - хороший; 4 - обильный рост. Достоверность полученных данных подтверждали одинаковой интенсивностью роста бактериальной массы ризобий в двух повторностях [14].

Таблица 2. Рост штаммов В. уаротсит на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания, баллы

основе бактерий высокая стоимость питательной среды неизбежно приведёт к удорожанию целевого продукта [9]. Маннитно-дрожжевая питательная среда, в которой в качестве источника углерода применяется маннит, хорошо подходит для активного развития клубеньковых бактерий.

В последние годы большое внимание уделяют изучению естественных природных популяций клубеньковых бактерий - микросимбионтов бобовых культур [12]. Особенность Дальневосточного региона - повсеместное распространение дикорастущей сои и возникновение симбиотических взаимоотношений с определённой группой ризобий [13]. Высокая активность их популяций позволяет заниматься селекцией этих микроорганизмов для дальнейшего использования в хозяйственных целях. Методами аналитической селекции в лаборатории биологических исследований ФГБНУ ВНИИ сои создана уникальная коллекция чистых культур клубеньковых бактерий сои, представленная родами Bradyrhizobium и Sinorhizobium. На сегодняшний день коллекция включает более 100 ценных штаммов ризобий, отнесённых к видам Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982) и Sinorhizobium fredii (Scholia, Elkan, 1984), обладающих разнообразными свойствами.

Цель исследований - изучить усвояемость различных углеводов штаммами B. japonicum и S.fredii дальневосточной селекции, отобрать чистые культуры, усваивающие широкий спектр источников углеродного питания.

Условия материалы и методы. Объект исследований - чистые культуры ризобий сои Bradyrhizobium japonicum и Sinorhizobium fredii из природных популяций Дальнего Востока. Типовой штамм для B. japonicum (В-1967) выделен в 2014 г. из Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии имени Г. К. Скрябина (г. Пущино), для S. fredii (штамм КНРб) - в 1990 г. из китайской коллекции.

Работу проводили в 2019 г. в лаборатории биологических исследований ФГБНУ ВНИИ сои на питательной среде № 79 следующего состава (г/л): К2НРО4 - 0,5; NaCi - 0,1; MgSO47H2O - 0,2; CaCO3 - следы; дрожжевой экстракт -1,0; маннит - 20,0; агар-агар - 20. В экспериментальных вариантах маннит заменяли аналогичной дозой мальтозы, лактозы, глюкозы, сахарозы. В качестве контроля использовали питательную среду № 79 без маннита. Питательную среду разливали в колбы, куда заранее вносили испытываемые источники углеродного питания и перемешивали. Далее приготовленные питательные среды разливали по пробиркам и стерилизовали в автоклаве. После стерилизации пробирки со средами выставляли на штативы для ска-

Интенсивность роста штамма

на 3 сутки после на 7 сутки после

посева посева

а а

Штамм д о в т а з о а з а з а з д о в т а з о а з а з а з

е 1 з е и 1 а м S -0 аль ма § 2 гл о а S а с о 1 а л е 1 з е и 1 а м S -0 аль ма § 2 гл о а S а с о 1 а л

б б

В-1967 ти- 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1

повой

639а 11 1 0 1 1 1 2 1 1 1 1

ТС-16 1 1 0 1 1 1 1 1 1 2 1 1

АС-17 1 1 0 0 1 1 1 2 2 1 2 1

648а 11 0 1 1 1 1 2 1 2 1 1

АС-26 01 2 2 0 1 0 1 2 2 1 1

ТД-55 1 2 2 2 2 0 1 2 2 2 2 1

МиД-10 11 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1

815 1 1 0 1 1 1 1 2 1 1 1 1

БуД-23 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

БД-14 2 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2

МС-63 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2

СМ-42 1 1 1 1 0 0 1 2 1 1 1 1

СМ-47 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1

ТМ-412 1 1 1 2 1 0 1 1 1 2 1 1

ТМ-418 0 1 2 2 3 1 1 2 2 2 3 1

943 0 0 0 1 1 1 1 1 1 2 2 1

ТМ-437 1 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1

ТМ-455 2 2 3 2 2 1 2 3 3 3 3 2

ММ-107 1 2 0 0 1 1 1 2 1 1 2 1

БМ-59 0 1 1 1 1 1 0 2 1 2 1 1

БМ-68 1 1 1 1 1 0 1 2 1 1 1 0

ММ-117 11 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1

ММ-120 11 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0

ТМ-459 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1

ТМ-460 1 1 0 1 1 1 1 2 2 1 1 1

ТМ-469 2 3 2 2 2 2 2 3 3 3 3 2

ТМ-557 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0

ТМ-565 0 1 1 1 0 0 0 1 2 2 1 1

ТМ-569 1 1 1 1 0 0 1 1 2 2 1 1

ТМ-571 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

ОМ-38 1 1 1 1 0 1 1 1 2 2 1 1

ОМ-39 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1

БМ-83 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 2 1

БМ-85 1 1 0 1 1 0 1 2 1 1 1 0

БМ-88 12 2 2 1 1 3 2 2 2 1

БМ-91 1 2 2 2 1 0 1 3 2 2 2 1

ММ-123 1 1 0 1 1 0 1 2 1 2 2 0

ВМ-8 11 1 1 1 1 1 2 2 1 2 1

ВМ-11 21 2 1 1 1 2 2 2 1 2 1

ОМ-44 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0

ОМ-48 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 2 1

ЕМ-6 11 1 1 0 1 2 1 1 1 1

ЗМ-75 11 1 0 1 1 1 1 2 1 1 1

ЗМ-80 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

ТМ-644 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1

096 1 1 0 0 0 1 1 1 1 2 2 1

Рис. 1. Интенсивность роста штаммов В. ¡аропюит на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания (7-суточная культура), %: □ - лактоза; □ - без углевода; □ - маннит; ■ - мальтоза; 0 - глюкоза; Щ - сахароза.

На питательной среде с маннитом на 7 сутки наблюдений 51 % штаммов В. Таропюит показали умеренный рост чистой культуры, в том числе штаммы 639а, 815, СМ-42, БМ-85, которые, как и типовой, слабо усваивали другие источники углеродного питания (табл. 2). Количество штаммов с хорошим ростом бактериальной массы на этой питательной среде составило 4 %.

Умеренный рост бактериальной культуры на минерально-дрожжевой питательной среде с мальтозой на 7 сутки продемон-

Результаты и обсуждение. На 3 сутки после посева на питательную среду без дополнительного источника углеродного питания, большинство исследуемых коллекционных штаммов В.Таропюит (78 %), как и типовой штамм В-1967, давали скудный рост чистой культуры, у 9 % штаммов он был умеренным, 13 % - не показали роста (табл. 1). В вариантах с внесением в питательную среду маннита, мальтозы и сахарозы появились штаммы с хорошим ростом бактериальной массы (ТМ-455, ТМ-469, ТМ-418), доля штаммов В. Таропюит, показавших умеренный рост, увеличилась до 19 % (мальтоза).

Больше всего штаммов В. ]ароп1оит, продемонстрировавших умеренную интенсивность роста чистой культуры, отмечено при внесении в питательную среду глюкозы (26 %). На питательной среде с лактозой 34 % исследуемых штаммов этого вида не показали роста бактериальной массы.

Таблица 3. Интенсивность роста штаммов 8. fredii на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания, шт.

Количество штаммов, давших

рост шт.

на 3 сутки после на 7 сутки после

Интенсив- посева посева

без углевода без углевода

ность роста чистой культуры маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза

Обильный 0 14 12 13 14 4 0 21 16 15 20 7

Хороший 0 18 18 14 19 24 0 15 18 13 16 26

Умеренный 1 11 12 12 9 11 1 7 8 13 6 8

Скудный 11 1 2 5 2 2 13 1 2 3 2 3

Нет роста 32 0 0 0 0 3 30 0 0 0 0 0

Таблица 4. Рост штаммов 8. fredii на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания, баллы

На 7 сутки после посева интенсивность роста большинства исследуемых штаммов В. ]ароп1оит на питательной среде № 79 с отдельными источниками углеродного питания возросла. Причём если у типового штамма В-1967 наблюдали увеличение интенсивности роста только при внесении в питательную среду маннита, то у большинства коллекционных штаммов В. ¡аропюит отмечали его усиление и в вариантах с другими источниками углеродного питания: на среде № 79 с мальтозой, глюкозой и сахарозой увеличилась интенсивность роста бактериальных культур 45 % изучаемых штаммов В. Таропюит; с лактозой - 23 %.

Интенсивность роста

на 3 сутки после на 7 сутки после

посева посева

Штамм без углевода маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза без углевода маннит мальтоза глюкоза сахароза лактоза

КНРб 0 3 3 1 2 2 0 4 4 1 3 2

БуД-2 0 2 2 2 3 0 0 3 2 2 3 1

БД-32 0 2 2 2 2 2 0 2 2 2 2 2

КБ-11 0 4 3 4 3 2 0 4 3 4 4 3

КБ-24 0 4 4 3 4 2 0 4 4 4 4 3

МБ-85 0 3 4 4 4 3 0 3 4 4 4 3

МБ-86 0 2 3 4 3 3 0 3 3 4 4 3

ТБ-376 0 4 2 2 3 3 0 4 2 2 3 3

ББ-49 1 3 2 4 2 3 1 3 2 4 3 3

СБ-38 0 3 4 4 4 2 0 4 4 4 4 3

СБ-39 0 3 3 2 3 3 1 4 3 2 3 3

СБ-43 0 4 4 4 4 3 0 4 4 4 4 4

ТБ-407 0 4 3 3 4 2 0 4 4 3 4 2

ТБ-417 0 3 4 3 3 3 0 3 4 3 3 3

ТБ-418 1 3 4 2 4 3 1 3 4 3 4 3

945 0 4 3 4 3 3 0 4 4 4 4 3

ББ-55 0 4 4 3 4 3 0 4 4 3 4 3

ТБ-456 0 3 4 4 4 4 0 4 4 4 3 3

ТБ-467 0 3 3 4 3 2 0 3 3 4 3 2

ТБ-492 0 3 3 2 3 2 0 3 3 2 4 2

ТБ-496 0 3 4 4 4 4 0 4 4 4 4 4

ТБ-498 2 4 3 3 3 3 2 4 3 3 3 3

ТБ-508 1 3 2 3 4 3 1 3 3 3 4 3

ТБ-522 0 2 3 2 2 3 0 2 3 2 2 3

СБ-51 0 1 1 1 1 0 0 1 1 2 1 1

ТБ-547 0 2 2 1 2 1 0 2 2 1 2 2

ББ-77 0 2 2 3 2 3 0 2 2 3 2 3

ББ-90 1 2 2 2 2 3 1 2 2 2 2 3

ТБ-588 0 3 3 3 3 3 0 4 3 3 3 3

ОБ-43 1 3 3 3 3 2 1 3 3 3 3 2

ОБ-46 0 3 4 3 3 3 0 4 4 4 4 4

ОБ-47 1 2 3 2 4 3 1 3 3 2 4 3

ТБ-589 0 4 4 4 3 3 1 4 4 4 4 3

ТБ-593 0 4 2 4 3 4 0 4 3 4 4 4

ВБ-26 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1

ТБ-606 0 4 2 1 4 4 0 4 3 2 4 4

ББ-112 1 2 2 2 2 0 1 3 3 2 3 4

062 0 3 3 2 3 2 0 3 3 2 3 2

065 0 3 3 3 3 3 0 3 3 3 3 3

МБ-139 1 4 3 3 4 3 1 4 3 3 4 3

071 0 4 4 4 4 3 0 4 4 4 4 4

ТБ-640 1 4 3 3 3 3 1 4 4 3 3 3

ТБ-643 0 3 3 3 3 3 0 3 3 3 3 3

ЗБ-79 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 3

Рис. 2. Интенсивность роста штаммов в. КвсШ на питательной среде № 79 с различными источниками углеродного питания (7-суточная культура), %: □ - без углевода; □ - глюкоза; □ - сахароза; ■ - лактоза; И - маннит; Ш - мальтоза.

стрировали 17 штаммов, хороший - 2 штамма (ТМ-455, ТМ-469). При добавлении в питательную среду глюкозы, умеренный рост наблюдали у 22 штаммов, хороший - у 2 (ТМ-455, ТМ-469). При выращивании чистых культур ризобий В. уаропюит на питательной среде № 79 с сахарозой, умеренный рост был отмечен у 16 штаммов, хороший - у 3 (ТМ-418, ТМ-455, ТМ-469). Питательную среду № 79 с лактозой штаммы В. уаропюит усваивали плохо: 15 % исследуемых чистых культур не дали роста, у 77 % он был скудным (рис. 1).

В целом штаммы В. ¡аропюит БД-14, МС-63, ТМ-455, ТМ-469 хорошо усваивали все предложенные источники углеродного питания (маннит, мальтоза, глюкоза, сахароза, лактоза), штаммы БМ-88, БМ-91, ТМ-644 - все источники, кроме лактозы. Штаммы МиД-10, БуД-23, ТМ-459, ТМ-557, ТМ-571, ОМ-44, ЗМ-80 показали плохой рост на минерально-дрожжевой питательной среде со всеми предложенными источниками углеродного питания. Наилучший рост чистых культур В.уаропюит отмечен на питательной среде № 79 с маннитом и глюкозой.

Штаммы Э. КвСИ практически не росли на питательной среде без внесения дополнительного источника углерода. Исключение составили ББ-49, ТБ-418, ТБ-508, ББ-90, ОБ-43, ОБ-47, ВБ-26, ББ-112, МБ-139, ТБ-640, ЗБ-79, давшие скудный рост чистой культуры, штамм ТБ-498 -умеренный. Со всеми испытываемыми источниками углеродного питания коллекционные штаммы Э. КвСИ продемонстрировали интенсивный рост бактериальной массы уже на 3 сутки наблюдений (табл. 3).

На 7 сутки после посева интенсивность роста изучаемых штаммов Э. КвСИ изменилась меньше, чем у медленнорастущего вида. Так, количество штаммов В. Уаропюит, увеличивших интенсивность роста бактериальной массы на 7 сутки наблюдений, варьировало от 23 % (питательная среда с лактозой) до 64 % (среда с маннитом), а штаммов Э. КвСИ - от 11 % (среда с глюкозой) до 27 % (среда с лактозой).

При внесении в питательную среду маннита 41 % штаммов Э. КвСИ, как и типовой КНРб, показали хороший рост чистой культуры на 3 сутки после посева. Меньшую интенсивность роста показали штаммы БуД-2, БД-32, МБ-86, ТБ-522, ТБ-547, ББ-77, ББ-90, ОБ-47, ВБ-26, ББ-112, ЗБ-79 (умеренный рост), большую - КБ-11, КБ-24, ТБ-376, СБ-43, ТБ-407, 945, ББ-55, ТБ-498, ТБ-589, ТБ-593, ТБ-606, МБ-139, 071, ТБ-640 (обильный рост). На 7 сутки наблюдений интенсивность

роста бактериальной массы 25 % штаммов Э. КвСИ, в том числе типовой КНРб, на питательной среде с маннитом увеличилась (табл. 4). При внесении в питательную среду мальтозы на 3 сутки наблюдений хороший рост отмечали у 41 % штаммов Э. КвСИ, в том числе типового КНРб, обильный - у 27 % штаммов. На 7 сутки после посева количество чистых культур с обильным ростом штрихаувеличилось до 36 %.

На питательной среде с глюкозой типовой штамм КНРб показал скудный рост бактериальной массы.

Аналогично проявили себя штаммы СБ-51 и ВБ-26. Следует отметить, что в отличие от типового и других коллекционных штаммов Э. КвСИ, два указанных штамма плохо усваивали все предложенные источники углеродного питания. Следовательно, штаммы СБ-51, ВБ-26 более избирательны по отношению к углеводу и требуют тщательного подбора питательного компонента. В целом в варианте с добавлением в питательную среду глюкозы обильный рост бактериальной массы на 3-и сутки наблюдений дали 30 % штаммов, хороший - 32 %. На 7 сутки после посева количество штаммов Э. КвСИ с хорошим и обильным ростом штриха чистой культуры практически не изменилось. На среде, где в качестве источника углеродного питания использовали сахарозу, отмечено больше всего штаммов Э. КвСИ (75 %), демонстрировавших хороший и обильный рост чистой культуры уже на 3 сутки наблюдений, на 7 сутки после посева их количество выросло до 82 % (рис. 2).

При внесении в питательную среду лактозы на 3 сутки наблюдений обильный и хороший рост отмечали у 64 % штаммов, на 7 сутки их количество увеличилось до 75 %. В этом варианте на 7 сутки наблюдений интенсивность роста увеличивалась у штаммов БуД-2, КБ-11, КБ-24, СБ-38, СБ-43, СБ-51, ТБ-547, ОБ-46, ББ-112, 071, ЗБ-79 (табл. 4). При добавлении в питательную среду лактозы отмечено наибольшее количество штаммов Э. КвСИ, увеличивших интенсивность роста бактериальной массы на 7 сутки после посева, по сравнению с 3 суточной культурой. Следовательно, для усвоения этого углевода штаммам Э. КвСИ требуется больше времени.

Рис. 3. Интенсивность роста штаммов В. уаропюит (а): □ - умеренный; ■ - скудный; □ - нет роста и Э. КвСН (б): □ -обильный; ■ - хороший; □ - умеренный; ■ - скудный - на агаризованной питательной среде № 79 с лактозой.

В целом быстрорастущие штаммы на 7 сутки наблюдений показали более интенсивный рост бактериальной массы на всех предложенных источниках углеродного питания, в сравнении со штаммами В. ¡аропюит. Кроме того, в отличие от медленнорастущего вида, штаммы Э. ^вСП хорошо усваивали лактозу (рис. 3).

Выводы. При оценке роста штаммов В. уаропюит и Э. ^вСП на питательной среде № 79 с использованием в качестве источника углерода маннита, мальтозы, глюкозы, сахарозы, лактозы наилучший рост чистых культур В. уаропюит установлен в вариантах с маннитом и глюкозой,

Э. ^вСП - с маннитом и сахарозой. Штаммы Э. ^вСП показали более интенсивный рост бактериальной массы, чем штаммы В. уаропюит, на средах со всеми исследуемыми источниками углеродного питания. Выявлено 4 штамма ризобий В. уаропюит (БД-14, МС-63, ТМ-455, ТМ-469) и 23 штамма Э. ^вСП способных расти на средах со всеми исследуемыми источниками углеродного питания. Отобранные штаммы рекомендованы для использования в производстве биопрепаратов для обогащения почвы биологическим азотом и повышения урожайности бобовых культур.

Литература.

1. Сытников Д. М. Биотехнология микроорганизмов - азотфиксаторов и перспективы применения препаратов на их основе // Ботехнология. 2012. Т. 5. № 4. С. 34-45.

2. Продуктивность бобово-ризобиального комплекса под влиянием ростстимулирующих штаммов микроорганизмов / Л. Ф. Миннебаев, Е. В. Кузина, Г. Ф. Рафикова и др.// Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54. № 3. С. 481-493. doi: 10.15389/ agrobiology.2019.3.481rus.

3. Проворов Н. А., Онищук О. П. Эколого-генетические основы конструирования высокоэффективных азотфиксирующих микробно-растительных симбиозов // Экологическая генетика. 2019. Т. 17. № 1. С. 11-18. doi: 10.17816/ecogen17111-18.

4. On-farm evaluation and determination of sources of variability of soybean response to Bradyrhizobium inoculation and phosphorus fertilizer in northern Ghana / J. Ulzena, R. C. Abaidoob, N. Ewusi-Mensaha, et al. // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2018. No. 267. Pp. 23-32. doi: 10.1016/j.agee.2018.08.007.

5. Tairo E. V., Ndakidemi P. A. Bradyrhizobium japonicum inoculation and phosphorus supplementation on growth and chlorophyll accumulation in soybean (Glycine max L.)//American Journal of Plant Sciences. 2013. No. 4. Pp. 2281-2289. doi: 10.4236/ajps.2013.412282 Open Access AJPS 2281.

6. Co-inoculation of Bradyrhizobium stimulates the symbiosis efficiency of Rhizobium with common bean / E. da C. Jesus, R. de A. Leite, R. do A. Bastos, et al. //Plant Soil. 2018. No. 425. Pp. 201-215. doi: 10.1007/s11104-017-3541-1.

7. Технология производства биопрепаратов на основе клубеньковых бактерий / Н. А. Гаврилова, А. К. Саданов, Т. Д. Дадонова и др. // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия биологическая и медицинская. 2015. № 1. С. 78-83.

8. Гаврилова О. Р. Развитие методологических подходов к разработке микробных препаратов для повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных растений//Вестник Оренбургского университета. 2009. № 10. С. 437-439.

9. Агротехнологические основы создания усовершенствованных форм микробных биопрепаратов для земледелия / А. П. Кожемяков, Ю. В. Лактионов, Т. А. Попова и др.// Сельскохозяйственная биология. 2015. Т. 50. № 3. С. 369-376. doi: 10.15389/ agrobiology.2015.3.369rus.

10. Cultivation media for lactic acid bacteria used in dairy products / S. A. Hayek, R. Gyawali, S. O. Aljaloud, et al. // Journal of Dairy Research. 2019. No. 86. Pp. 490-502. doi: 10.1017/S002202991900075X.

11. Mirza B. S., Rodrigues J. L. Development of a direct isolation procedure for free-living diazotrophs under controlled hypoxic conditions //Applied and Environmental Microbiology. 2012. Vol. 78. No. 16. Pp. 5542-5549. doi:10.1128/AEM.00714-12.

12. Крутило Д. В., Зотов В. С. Генотипический анализ клубеньковых бактерий, нодулирующих сою в почвах Украины // Экологическая генетика. 2013. Т. 11. № 4. С. 86-95.

13. Якименко М. В., Бегун С. А. Основные направления исследований дальневосточных природных популяций ризобий // Вестник ДВО РАН. 2016. № 2. С. 45-49.

14. Бегун С. А. Способы, приемы изучения и отбора эффективных штаммов клубеньковых бактерий сои. Методы аналитической селекции: метод. рекомендации. Благовещенск: Зея, 2005. 70 с.

References

1. Sytnikov DM. [Biotechnology of microorganisms - nitrogen fixers and prospects for the use of drugs based on them]. Biotekhnologiya. 2012;5(4):34-45. Russian.

2. Minnebaev LF, Kuzina EV, Rafikova GF, et al. [The productivity of the legume-rhizobial complex under the influence of growth-stimulating strains of microorganisms]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2019;54(3):481-93. Russian. doi: 10.15389/agrobiology.2019.3.481rus.

3. Provorov NA, Onishchuk OP. [Ecological and genetic basis for the construction of highly effective nitrogen-fixing microbial-plant symbioses]. Ekologicheskaya genetika. 2019;17(1):11-8. Russian. doi: 10.17816/ecogen17111-18.

4. Ulzena J, Abaidoob RC, Ewusi-Mensaha N, et al. On-farm evaluation and determination of sources of variability of soybean response to Bradyrhizobium inoculation and phosphorus fertilizer in northern Ghan. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2018;(267):23-32. doi: 10.1016/j.agee.2018.08.007.

5. Tairo EV, Ndakidemi PA. Bradyrhizobium japonicum inoculation and phosphorus supplementation on growth and chlorophyll accumulation in soybean (Glycine max L.). American Journal of Plant Sciences. 2013;(4):2281-9. doi: 10.4236/ajps.2013.412282 Open Access AJPS 2281.

6. Jesus E da C, Leite R de A, Bastos R do A, et al. Co-inoculation of Bradyrhizobium stimulates the symbiosis efficiency of Rhizobium with common bean. Plant Soil. 2018;(425):201-15. doi: 10.1007/s11104-017-3541-1.

7. Gavrilova NA, Sadanov AK, Dadonova TD, et al. Tekhnologiya proizvodstva biopreparatovna osnove kluben'kovykh bakterii. Izvestiya Natsional'noi akademii nauk Respubliki Kazakhstan. Seriya biologicheskaya i meditsinskaya. 2015;(1):78-83. Russian.

8. Gavrilova OR. [Development of methodological approaches to the development of microbial preparations to increase the productivity and resistance of agricultural plants]. Vestnik Orenburgskogo universiteta. 2009;(10):437-9. Russian.

9. Kozhemyakov AP, Laktionov YuV, Popova TA, et al. [Agrotechnological basis for the creation of improved forms of microbial biological products for agriculture]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2015;50(3):369-76. Russian. doi: 10.15389/agrobiology.2015.3.369rus.

10. Hayek SA, Gyawali R, Aljaloud SO, et al. Cultivation media for lactic acid bacteria used in dairy products. Journal of Dairy Research. 2019;(86):490-502. doi: 10.1017/S002202991900075X.

11. Mirza BS, Rodrigues JL. Development of a direct isolation procedure for free-living diazotrophs under controlled hypoxic conditions. Applied and Environmental Microbiology. 2012;78(16):5542-9. doi:10.1128/AEM.00714-12.

12. Krutilo DV, Zotov VS. [Genotypic analysis of nodule soybean bacteria in Ukrainian soils]. Ekologicheskaya genetika. 2013;11(4):86-95. Russian.

13. Yakimenko MV, Begun SA. [The main directions of research of the Far Eastern natural rhizobia populations]. Vestnik DVO RAN. 2016;(2):45-9. Russian.

14. Begun SA. Sposoby, priemy izucheniya i otbora effektivnykh shtammov kluben 'kovykh bakterii soi. Metody analiticheskoi selektsii: metodicheskie rekomendatsii [Methods, techniques for studying and selecting effective strains of soybean nodule bacteria. Methods of analytical selection: guidelines]. Blagoveshchensk (Russia): Zeya; 2005. 70 p. Russian.