CC BY
15SOYADAN AJRATIB OLINGAN ENDOFIT BAKTERIYA SHTAMMLARINING ANTIFUNGAL FAOLLIGINI ANIQLASH
1 2 3
Abdurahmonov Abdulloh G'ofurjon o'g'li, Samadiy Sitora Abdusalimzoda, Sultonov
No'monjon Nabi o'g'li
1ИП ООО "BIPROFED" Biotexnologiya kompaniyasi kichik ilmiy xodimi O'zMU Biologiya fakulteti o'qituvchisi O'zMU Biologiya fakulteti magistranti https://doi.org/10.5281/zenodo.8366082
Annotatsiya. XXI asrning eng yirik muammolaridan biri oziq-ovqat mahsulotlarini yetishtirib berish muammosi bo'lib qoldi, chunki dunyo aholisining soni tez sur'atlar bilan ortib bormoqda. Bu esa qishloq xo'jaligida foydalaniladigan yerlarni kengaytirish va ekinlar hosildorligini oshirishni talab etadi. Buning ustiga, hozirgi kunda kuzatilayotgan ekologik muammolar - iqlim o'zgarishi, qishloq xo'jaligida foydalaniladigan yerlarni sekin-asta cho'lga aylanib borishi, sho'rlanish va boshqa shunga o'xshash qator muammolarni paydo bo'lishi oqibatida qishloq xo'jalik ekinlarining hosildorligi kamayib, dunyo bo'yicha oziq-ovqat yetishmovchiligi yoki oziq- ovqat tannarxining keskin oshishiga olib keldi.
Kalit so'zlar: oziq-ovqat, hosildorlik, sho'rlanish, dukkakli ekinlar, soya, Fusarium solani, F. vasinfectum, F. oxysporum, F. moniliforme, patogen.
Аннотация. Одной из крупнейших проблем 21 века является проблема производства продуктов питания, поскольку население мира быстро увеличивается. Это требует расширения земель, используемых в сельском хозяйстве, и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Кроме того, из-за текущих экологических проблем - изменения климата, постепенного опустынивания сельскохозяйственных угодий, засоления и других подобных проблем - снизилось производство сельскохозяйственных культур, снизилась продуктивность, что привело к глобальному дефициту продовольствия или резкому росту цен на продовольствие.
Ключевые слова: питание, продуктивность, засоленность, бобовые, соя, Fusarium solani, F. vasinfectum, F. oxysporum, F. moniliforme, возбудитель.
Abstract. One of the biggest challenges of the 21st century is the problem of food production as the world population rapidly increases. This requires expanding the land used for agriculture and increasing crop productivity. In addition, due to current environmental problems - climate change, gradual desertification of farmlands, salinity and other such problems - crop production has decreased, productivity has decreased, leading to global food shortages or soaring food prices.
Keywords: nutrition, productivity, salinity, legumes, soybeans, Fusarium solani, F. vasinfectum, F. oxysporum, F. moniliforme, pathogen
Tadqiqotda foydalanilgan usullar va metodikalarning tasnifi: soya ildizi va tugunaklaridan endofit bakteriyalarning toza kulturalarini ajratib olish, bakteriyalarni o'stirish uchun ozuqa muhitini tanlash va keyinchalik steril muhitga o'tkazish. Mikroskopiya usullari yordamida ajratilgan bakteriyalarning morfologik va kultural xususiyatlarini o'rganish. Bakteriyalarning fiziologik va biokimyoviy xususiyatlarini biokimyoviy usullar yordamida o'rganish. Ajratib olingan toza kulturalarni MALDI TOFF mass spektrida identifikatsiya qilish. Bakteriyalarning turli fiziologik faol moddalar sintez qilishini tahlil qilish.
Kirish. Endofitik mikroorganizmlarning xo'jayin o'simlik bilan assotsiatsiyasi va o'zaro ta'siri bo'yicha bir nechta tadqiqotlar o'tkazilgandan so'ng, har bir o'simlik turi mikroorganizmlar bilan bog'liq deb taxmin qilingan. Bu kabi endofit mikroorganizmlar va o'simlik o'rtasidagi o'zaro assotsiatsiyalardagi o'zgarishlar turli o'simlik turlari bilan kuzatilgan. Endofitik mikroorganizmlar va o'simlik turlarining xilma-xilligi atrof-muhit omillari, iqlim sharoiti, o'simliklarning o'sish bosqichi, ozuqa moddalarining mavjudligi va geografik joylashuvi kabi ko'plab omillarga bog'liq. Ushbu omillarga asoslanib, "xo'jayin-endofit" birlashmalari turli mikroorganizmlarni o'z ichiga oladi va xo'jayin o'simlikdagi bakterial xilma-xillikka ta'sir qiladi. [1]. O'simliklar xilma-xilligini baholash shuni ko'rsatadiki, 300 000 ga yaqin o'simlik turlari mavjud va bu o'simliklarning aksariyatida endofitlar mikroorganizmlar uchraydi [9]. Endofitlar, o'simliklarning o'sishini rag'batlantiruvchi vosita hamda bionazorat agenti sifatida foydalanish imkonini beruvchi mikroorganizmlardir. Undan tashqari dori-darmonlar, sanoat va qishloq xo'jaligida ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi tabiiy mahsulotlar bilan ta'minlashi mumkin [7]. Ko'pgina dukkakli o'simliklar ba'zi diazotrof bakteriyalar bilan simbiotik munosabatlarni o'rnatish qobiliyatiga ega, ular birgalikda rizobiya deb ataladi. Bu rizobiyalar biologik azot fiksatsiyasi sodir bo'ladigan ildiz tugunaklarining shakllanishiga olib keladi. Rhizobium, Ensifer, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Methylobacterium, Devosia, Azorhizobium, Allorhizobium, Betaproteobacterial va Bacillus avlodiga mansub shtammlar tugunak endofitlari sifatida qayd etilgan va ular tugunak to'qimalarini kolonizatsiya qilishlari aniqlangan [2]. Bundan tashqari, bir qator tadqiqotlar Bacillus shtammlari Rhizobium bilan birgalikda qo'llanilganda muvaffaqiyatli qo'shma inokulyatsiya vositasi ekanligini ko'rsatdi [8]. RRS genlarini ketma-ketlashtirish natijasida bakteriyalarning besh xil avlodi aniqlandi: Pseudomonas spp., Sphingomonas spp., Bradyrhizobium spp., Rhizobium spp. va Agrobacterium spp. [6]. Shuni inobatga olgan holda, dukkakli ekinlarni ko'proq yetishtirish va aholini sifatli oqsilga bo'lgan talabini qondirish bilan birga qishloq xo'jaligi mahsulotlarini ko'proq yetishtirish kerak. [10, 5]. Dukkaklilar dunyoning ko'plab mamlakatlarida iste'mol qilinadigan ovqatlanish ratsioniga aylanib ulgurgan. Dukkakli o'simliklar tuproqqa va qayta ekish vaqtida boshqa ekinlarga juda ko'p foyda keltiradi. Dukkaklilar tarkibida juda ko'p oqsil uglevod va yog'lar mavjud bo'lib kaloriyali oziq-ovqat mahsuloti hisoblanadi [4]. Endofitik bakteriyalar o'simliklar ichida rivojlanadigan va normal va qiyin sharoitlarda o'simliklarning o'sishini yax-shilaydigan foydali o'simlik bakteriyalaridir. Ular to'g'ridan-to'g'ri o'simliklarning ozuqa moddalarini iste'mol qilishini yaxshilash hamda o'sish va stress bilan bog'liq fitogormonlarni modulyatsiya qilish orqali xo'jayin o'simliklariga foyda keltirishi mumkin [3].
Tadqiqot natijalari. Barcha bakterial shtammlarning Fusarium solani, F. vasinfectum, F.oxysporum, va F. moniliforme kabi o'simlik patogen zamburug'lariga antogonistik qobiliyati tekshirildi. Mazkur fitopatogen zambrug'lar O'zR FA Mikrobiologiya intitutining kolleksiyasida saqlanayotgan va hozirgi kunda qator qishloq xo'jalik o'simliklari jumlada soya, mosh, no'xot kabi dukkakli o'simliklarda kasallik keltirib chiqaruvchi patogenlar sifatida tanlab olindi. Bacillus, Pseudomonas va Serratia sp. kabi avlod izolyatlari o'simlik patogenlariga qarshi antagonistik faollikni ko'rsatdi.
1-Rasm. Soya o'simligidan ajratib olingan endofit bakteriyalarni fitopatogen zamburug'larning o'sishini ingibirlash qobiliyati bilan skrining qilish
1) F. oxysporum 2) F. Moniliforme 3) F. vasinfectum 4) F. solani 1-jadval.
Ajratib olingan bakterial shtammlarni antifungal faolligini aniqlash hamda fermentlar ishlab chiqarish qobilyati
Izolyatlar Bal* Antifungal test selluloza proteaeza glyukanaza
F.solani F.vasinfectum F.oxysporum F.moniliforme
A1 ++ ++ - - ++ - + -
A2 ++ ++ + - ++ - - -
A3 + + - - ++ - + -
A4 +++ - - - ++ - - -
A5 ++ ++ - - ++ - - -
A6 ++ + + - +++ - + +
A7 ++ - - - ++ + - +
A9 ++ +++ - - + + + -
S2(1) +++ - - - - - + -
S3 + - - - + + + -
S4 + - - - - - - -
S4(1) +++ - - - - + + -
S5 + - + - +++ - + -
S6 ++ + - - +++ - + +
S6(3) + - - - ++ + + +
S6(3)1 + - - - ++ - - -
S6(3)2 ++ - - - ++ + + +
S6(3)x ++ ++ + + + + + -
*Izoh: +++, bal qiymati 2.300 - 3.000, yuqori ehtimolli turlarni aniqlash; ++, bal qiymati 2.000 - 2.299, ishonchli avlodni aniqlash va mumkin bo'lgan turlarni aniqlash; +, bal qiymati 1.700 - 1.999
Xulosa. Soya (Glycine max) o'simligining ildiz tugunaklaridan endofit bakteriyalari ajratib olindi. Bunda chet el adabiyotlarida keltirilgan metodlar yordamida sirt sterilizatsiyasi va endofit mikroorganizmlar ajratish jarayonlari amalga oshirildi hamda ularning sof kultaralarni olishga erishildi;
Soya (Glycine max) o'simligining ildiz tugunaklaridan 30 ta sof endofit bakteriya izolyatlari ajratib olish sharoitlari ishlab chiqildi. Bunda Ajratib olingan izolyatlar makroskopik (kultura shakli, rangi, chegarasi, konsistensiyasi va b.) va mikroskopik (hujayra shakli, tuzulishi) tekshiruvlar o'tkazildi hamda gramm usulida bo'yab ko'rildi
REFERENCES
1. Arora J, Ramawat K (2017) An introduction to endophytes. In: Maheshwari DK (ed) Endophytes: biology and biotechnology, vol 1. Springer International, Cham, pp 1-23
2. Baogang Zhang, Nini Du, Yajuan Li, Peng Shi, Gehong Wei. Science of The Total Environment Volume 643, 1 December 2018, Pages 569-578.
3. Chandini, R.K., Kumar, R. and Om, P. The Impact of Chemical Fertilizers on our Environment and Ecosystem. In: Research Trends in Environmental Sciences, 2nd Edition,
2019. 71-86.
4. Kebede, E. Grain legumes production in Ethiopia: a review of adoption, opportunities, constraints and emphases for future interventions. Turkish J. Agricult. Food Sci. Technol.
2020. 8, 977-989. doi: 10.24925/turjaf.v8i4.977-989.3254
5. Kebede, E., Amsalu, B., Argaw, A., and Tamiru, S. Ecophysiological and physiological characterization of cowpea nodulating native rhizobia isolated from major production areas of Ethiopia. Cogent Biol. 2021. 6:1875672. doi: 10.1080/23312025.2021.1875672
6. Sanja KAJIC, Dora KRZNARIC, Ivana RAJNOVIC, Sanja SIKORA. Isolation and characterization of endophytic bacteria from soybean (Glycine max L.). Journal of Central European Agriculture, 2020, 21(1), p.151-158.
7. Shubhi Srivastava, MadhubantiChaudhuri, Vimal ChandraPandey. Endophytes—the hidden world for agriculture, ecosystem, and environmental sustainability. Bioremediation of Pollutants From Genetic Engineering to Genome Engineering 2020, Pages 145-159.
8. P. Subramanian, K. Kim, R. Krishnamoorthy, S. Sundaram, T. Sa. Endophytic bacteria improve nodule function and plant nitrogen in soybean on co-inoculation with Bradyrhizobium japonicum MN110 Plant Growth Regul., 76 (2015), pp. 327-332
9. Smith SA, Tank DC, Boulanger LA, Bascom-Slack CA, Eisenman K, Kingery D, Babbs B, Fenn K, Greene JS, Hann BD, Keehner J, Kelley-Swift EG, Kembaiyan V, Lee SJ, Li P,
Light DY, Lin EH, Ma C, Moore E, Schorn MA, Vekhter D, Nunez PV, Strobel GA, Donoghue MJ, Strobel SA (2008) Bioactive endophytes warrant intensified exploration and conservation. PLoS One 3: e3052 10. Stagnari, F., Maggio, A., Galieni, A., and Pisante, M. Multiple benefits of legumes for agriculture sustainability: an overview. Chem. Biol. Technol. Agricult. 2017. 4, 1-13
