РЕГУЛЯЦИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ МЕТАБОЛИТАМИ СТРЕПТОМИЦЕТОВ ПОЧВ МОЛДОВЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г. 35

activity of catalase provides the necessary level of hydrogen peroxide. In the susceptible plants high catalase activity is due to its expression phytopathogen S.nodorum. The findings are evidence of the use of such features as the expression of catalase and peroxidase genes and their enzymatic activity for the selection of resistant forms of plants.

УДК 581.1

РЕГУЛЯЦИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ МЕТАБОЛИТАМИ СТРЕПТОМИЦЕТОВ ПОЧВ МОЛДОВЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

С.А. Бурцева1, С.Н. Маслоброд2, И.Г. Акири2, А.А. Братухина1, М.Н. Бырса1

'Институт микробиологии и биотехнологии АН Молдовы, Кишинев, Молдова, burtseva.svetlana@gmail.com 2Институт генетики, физиологии и защиты растений АН Молдовы, Кишинев, Молдова, maslobrod37@mail.ru

Целью исследований было изучение влияния метаболитов стрептомицетов на семена сельскохозяйственных растений (тритикале, кукуруза, соя, табак). Установлено, что шт. Streptomyces sp. 9, 12 и 66 и их естественные варианты оказали положительное действие на семена тритикале. Экзометаболиты вар. 2 Streptomyces sp. 9 увеличили среднюю длину главного корня семян тритикале на 11.96 %, вар. 11 & зр. 12 увеличили количество корней на 13.79 %, среднюю длину корней на 20.03 %о. Метаболиты штаммов 11, 22, 47, 49, 123, 154 и 182 увеличили количество корней на 5.5 %о -19.4 %о, длину корней на 10.8 %о - 22.8 %о, а длину главного корня на 14.1 %о - 44.8 %о у семян кукурузы сорта «Дебют». На основе экзометаболитов & ¡топз СЫМЫ-Ас-01 и соли ванадия предложен комплексный препарат, увеличивающий индекс роста и сырую массу проростков семян сои сорта «Зенит». Экзометаболиты & massasporeus СЫМЫ-Ас-06 у семян табака сорта Виг1еу увеличили всхожесть на 6.1 %о по сравнению с контролем. Количество листьев у опытных растений увеличилось на 12.0 %о, а их площадь - на 28.7 %о по сравнению с контрольными растениями.

Ключевые слова: Streptomyces, тритикале, кукуруза, соя, табак.

Известно, что синтез физиологически активных веществ, регулирующих рост и развитие растений, могут осуществлять те микроорганизмы, которые находятся в тесном контакте с растениями на протяжении длительного времени. К ним относят симбиотические бактерии, фи-топатогенные грибы и бактерии и другие представители Таблица 1. Влияние метаболитов Streptomyces 8рр.

ризосферной микрофлоры, в числе которых и актиномице-ты. Важную роль в регуляции роста и развития растений играют фитогормоны, координирующие состояние покоя и прорастания семян, влияющие на корнеобразование, цветение, повышающие устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды. на физиологические показатели семян тритикале

№ Streptomyces spp.

Среднее количество Количество

корешков %

Средняя длина см

корешков

%

Средняя длина см

главного корня %

Н20 (контроль) 9

Вар. 2 Вар. 6 Вар. 7 12

Вар. 8 Вар. 10 Вар. 11

66

Вар. 13

Вар. 16_

4.35±0.15 4.65±0.22 4.35±0.17 4.2±0.37 4.35±0.24 4.45±0.08 4.55±0.05 4.55±0.14 4.95±0.33 5.0±0.11 4.1 ±0.19 4.45±0.4

100 106.89 100 96.55 100 102.29 104.59 104.59 113.79 114.94 94.25 102.29

6.34±0.22 4.05±0.25 6.77±0.47 5.29±0.11 5.53±0.17 7.12±0.19 7.61±0.22 7.3±0.25 5.98±0.25 5.95±0.25 6.03±0.4 8.02±0.28

100 63.88 106.78 83.43 87.22 112.3 120.03 115.14 94.32 93.84 95.11 126.49

9.11±0.03 6.43±0.09 10.2±0.17 9.26±0.17 9.36±0.2 10.8±0.55 11.1±0.6 10.46±0.3 9.15±0.17 10.34±0.42 9.39±0.18 11.24±0.7

100 70.58 111.96 101.64 102.74 118.55 121.84 114.81 100.43 113.5 103.07 123.38

Опыты показали, что средняя длина главного корня семян тритикале увеличилась на 21.84 % под влиянием экзометаболитов вар. 8, а вар. 16 & зр. 66 стимулировал увеличение длины корней на 23.38 %-26.49 %. Увеличение веса сырых корней отмечали под влиянием метаболитов вариантов Streptomyces sp. 12 и 66 (на 4.5 % - 26.0 %).

В гипокотилях, после обработки семян сои «Зенит» препаратом, увеличилось общее количество протеиноген-ных аминокислот и особенно доля ароматических аминокислот (в 1.4 раза), в том числе и триптофана.

Обработка семян табака Молдавский 456 средней всхожести экзометаболитами Streptomyces massasporeus

СКМЫ-Ас-06 способствовала повышению качества рассады (на 15.4 %), ее массы и длины (на 16.9 % и 4.3 % соответственно) по отношению к контролю. Количество листьев первого сорта составило 93.3 %, а второго сорта - 6.7 % при 68.2 % и 31.8 %, соответственно, в контроле. У семян табака сорта Биг1еу низкой всхожести обработка метаболитами этого штамма повысила всхожесть на 6.1 %.

Метаболиты изучаемых стрептомицетов могут быть рекомендованы для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур для повышения всхожести, формирования корневой системы и качества продукции.

36

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

Таблица 2. Увеличение длины корешков семян кукурузы сорта «Дебют» под влиянием метаболитов штаммов Streptomyces spp.

№ Средняя длина кореш- Средняя длина главно-

Streptomyces ков го корня

spp. мм % мм %

H2O (кон- 9.2±0.1 100 12.7±0.2 100

троль)

11 10.2±0.1 110.8 16.9±0.4 133

22 10.6±0.2 115.2 15.8±0.5 124.4

47 9.2±0.1 100 15.3±0.1 120.4

49 10.3±0.3 111.9 15.5±0.1 122

123 11.3±0.3 122.8 18.4±0.1 144.8

154 10.1±0.3 109.7 15.1±0.4 118.8

182 10.8±0.1 117.3 14.5±0.4 114.1

Таблица 3. Зеленая масса проростков сои «Зенит» после обработки комплексным препаратом на основе экзометаболитов Streptomyces 1е\о^ СММЫ-Ас-01 и соли ванадия

Вариант

H2O (контроль) 1.0 % ЭМ + V 0. 1.0 % ЭМ + V 0. 1.0 % ЭМ + V 0. 0.5 % ЭМ + V 0. 0.5 % ЭМ + V 0. 0.5 % ЭМ + V 0.

0025 % 0005 % 0001 % 0025 % 0005 % 0001 %

Зеленая масса проростков г %

3.2±0.05 2.49±0.19 3.39±0.33 3.12±0.45 3.28±0.14 3.99±0.27 3.81±0.46

100 77.81 105.94 97.5

102.5 124.69

119.06

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 35-36

REGULATION OF PLANT GROWTH BY METABOLITES OF STREPTOMYCETES OF SOIL OF MOLDOVA AND ITS APPLICATION PROSPECTS S.A. Burtseva1, S.N. Maslobrod2, I.G. Akiri2, A.A. Bratuhina1, M.N. Byrsa1

1Institute of Microbiology and Biotechnology of ASM, burtseva.svetlana@gmail.com 2Institute of Genetics, Physiology and Plant Protection of ASM, maslobrod37@mail.ru

Was studied the effect of streptomycetes on seeds of crops (triticale, corn, soybeans, tobacco). Streptomyces spp. 9, 12 and 66 and their natural variants had a positive effect on triticale seeds. Exometabolites of S. sp. 9 var. 2 increased the average length of the main root, S. sp. 12 var. 11 increased numbers of roots, the average length of the roots by 20.03 %. Strains 11, 22, 47, 49 and 182 increased the number of roots, the root length and the main root length of maize seeds. On the basis of S. levoris CNMN-Ac-01 and salts of vanadium was proposed bioproduct that increases the growth and wet weight of sprouts seeds of soybean variety «Zenith». Exometabolites of S. massasporeus CNMN-Ac-06, in the variety of tobacco increase rate of seed germination. The number of leaves of the test plants has increased by 12.0 %, and the total area is 28.7 % in comparison with the control plants.

УДК 579.264

АНТАГОНИЗМ БАКТЕРИЙ P. BACILLUS И P. STREPTOMYCES ПОЧВ МОЛДОВЫ К ВОЗБУДИТЕЛЯМ БОЛЕЗНЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ С.А. Бурцева1, В.Э. Шубина2, М.Н. Бырса1, Ю.Н. Березюк1

'Институт микробиологии и биотехнологии АН Молдовы, Кишинев, Молдова, burtseva.svetlana@gmail.com 2Институт генетики, физиологии и защиты растений АН Молдовы, Кишинев, Молдова, vshubina969@gmail.com

В работе рассмотрена перспектива использования штаммов Bacillus subtilis и штаммов р. Streptomyces, как биологических агентов для защиты растений против фитопатоганных микроорганизмов. Показана антифунгальная активность 5 бактериальных штаммов Bacillus subtilis (4 местных штамма, выделенных из ризосферы томатов, и продуцент биопрепарата фитоспорин 26Д) и штаммов р. Streptomyces, изолированных из почвы центральной части Молдовы, против фитопатогенов сельскохозяйственных культур. Для определения антифунгальной активности использовали метод агаровых блоков. Тест-культурами служили Alternaria alternata, Alternaria solani, Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium solani, Fusarium oxysporum. Наиболее активными показали себя штаммы Bacillus subtilis S2 и S4, а также штаммы р. Streptomyces - 9 и 10, полностью подавляющие рост A. alternata, B. cinerea, Scl. sclerotiorum.

Ключевые слова: бациллы, стрептомицеты, фитопатогены, антифунгальная активность.

Рассматривая актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, многие исследователи считают, что дальнейшее развитие получит такое направление, как применение в биотехнологии природных и синтетических регуляторов роста и микробных препаратов для защиты их от болезней, что позволит решить существенную часть продовольственной программы на фоне ожидаемого быстрого роста народонаселения в развитых странах.

Анализируя данные таблицы по выявлению антифун-гального действия, можно заметить, что все бактерии показали положительный результат. Слабее по некоторым фитопатогенам проявили себя бактерии B. subtilis-S4 и B. subtilis-S22. Меньше всего подавлялся рост B. cinerea и F. oxysporum. Культура B. subtilis-S4 хотя и продемонстрировала меньшее антифунгальное действие по всем патогенам (кроме влияния на Scl. sclerotiorum - 31.5 мм), но