CC BY
1INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
ВЫДЕЛЕНИЕ ЭНДОФИТНЫХ БАКТЕРИЙ ИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
1Самадий Ситора Абдусалимзода, 2Хужамшукуров Нортожи Абдихаликович,
3Холмуродов Чори Авазович
1 Учитель НУУз
2Профессор ТХТИ, Заведующие лабораторией, научно-производственный центр по выращиванию и переработке лекарственных растений 3Заместитель генерального директора Научно-производственного центра по выращиванию
и переработке лекарственных растений https://doi.org/10.5281/zenodo.13836817
Аннотация. В настоящее время существует огромное количество видов растений, многие из которых еще не используются в связи с их потенциалом в сельском хозяйстве, медицине и промышленности. Хотя микробиом лекарственных растений был идентифицирован как сокровищница эндофитных бактерий, все еще требуется более глубокое понимание их взаимодействия с различными видами растений, для осознания важности эндофитов как растительных пробиотиков. Взаимодействие растений и микробов необходимо тщательно изучить, чтобы добавить больше знаний о влиянии, которое эндофиты могут оказывать на физиологию растений, биохимию и их адаптацию к различным средам.
Ключевые слова: лекарственные растения, эндофит, фузариоз, биоконтроль, Salvia officinalis L., Foeniculum vulgare Mill., Tanacetum vulgare L., Calendula officinalis L., Iris pseudacorus L., Armoracia rusticana G. Gaertn, B.Mey & Scherb.
Эндофиты могут быть классифицированы как актиномицеты, бактерии и грибы в зависимости от микроорганизма, при этом бактериальные и грибковые эндофиты являются наиболее изученными [3]. Другие микробные формы, такие как архебактерии и микоплазмы, могут также существовать в растениях в виде эндофитов, но доказательств их существования в качестве эндофитов не представлено [7].
Следует отметить, что в нашей Республике также проводились многочисленные исследования эндофитных бактерий лекарственных растений и изучались их ростостимулирующие и биоконтролные свойства против фитопатогенных грибов [2., 1., 5., 6.]. Однако остается нерешенной проблема отбора наиболее активных штаммов эндофитных бактерий и использования их ассоциации в качестве микробного препарата (инокулянта) для повышения урожайности овощных и других видов культур в условиях масштабного растениеводства.
В качестве источника выделения эндофтных бактерий, были использованы корни и надземные части некоторых лекарственных растений: шалфей лекарственный (Salvia officinalis L), фенхель обыкновенный (Foeniculum vulgare Mill.), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.), календула лекарственная (Calendula officinalis L), ирис ложноаировый (Iris pseudacorus L.), хрен обыкновенный (Armoracia rusticana G. Gaertn, B.Mey & Scherb). Растения были собраны в горных районах Аксак-аты Паркентского района. Стебли и корень растений отделяли друг от друга и разрезали на кусочки массой 15 г, стерилизовали, помещая в стаканы с 99,9%-ным этанолом на 2 минуты и 10% -ным
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
гипохлоритом натрия на 1 мин [4]. После этого их помещали в стаканы со стерильной водой на 2 минуты. Кусочки побегов и корней разрезали продольно на тонкие ломтики. По 5 г каждого образца переносили в пробирки с 9 мл стерильной водопроводной воды для серийного разведения (101-105). По 100 мкл суспензии из каждого разведения переносили и наносили на триптонно-соевый агар (TSA). Чашки инкубировали в термостате при 29 °С. Через четыре дня колонии, меняющие цвет и форму, переносили и высевали штрихами на чашки с триптонно-соевым агаром для очистки. Чистые культуры использовали для выделения ДНК. Мы также проверяли наружную поверхность кусочков корня и побега на стерильность, помещая их на среду TSA и инкубируя в течение четырех суток при 29 °С. После инкубации колоний на питательной среде не было, что говорит о том что снаружи растения были стерильны.
В качестве источника выделения эндофтных бактерий, были использованы корни и надземные части некоторых лекарственных растений. Как показано в таблице 1, из корней и стеблей шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.) было выделено 22 изолята бактерий, из фенхеля обыкновенного (Foeniculum vulgare Mill.) - 25, из пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.) - 19, из календулы лекарственной (Caléndula officinalis L.) - 29, из ириса ложноаирового (Iris pseudacorus L.) - 34, из хрена обыкновенного (Armoracia rusticana G. Gaertn, B.Mey & Scherb) - 22 изолята (Таблица 1). Выделенные изоляты использовали для дальнейших исследований их ростостимулирующих и биоконтрольных свойств.
Таблица 1
Лекарственные растения и выделенные из них бактериальные изоляты
Лекарственные растения Общее
Латинское название растения Общеизвестное название растения Источник выделения Выделенные бактериальные изоляты количество выделенны х изолятов
Salvia officinalis L. Шалфей Стебель AST-1-AST-7 22
лекарственный Корень ART-1-ART-15
Foeniculum vulgare Фенхель Стебель BST-1-BST-15 25
Mill. обыкновенный Корень BRT-1-BRT-10
Tanacetum vulgare Пижма Стебель CST-1-CST-6 19
L. обыкновенная Корень CRT-1-CRT-13
Calendula officinalis Календула Стебель FST-1-FST-16 29
L. лекарственная Корень FRT-1-FRT-13
Iris pseudacorus L. Ирис Стебель HST-1-HST-16 34
ложноаировый Корень HRT-1-HRT-18
Armoracia rusticana Хрен обыкновенный Стебель KRN-1-KRN-5
G. Gaertn, B.Mey & Scherb Корень KRT-1-KRT-17 22
Все выделенные эндофитные бактерии были проверены по активности в подавлении роста фитопатогенных грибов Fusarium oxysporum и Fusarium solani и по стимуляции роста растений огурца с целью отбора наиболее активных изолятов.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
Выводы: Продемонстрирован потенциал эндофитных бактерий, выделенных из различных лекарственных растений, в улучшении роста и урожайности овощных культур, а также доказана эффективность бактерий в подавлении фузариозов.
Микробный инокулянт, разработанный на основе эндофитных бактерий, значительно повысил урожайность огурца, тамата и болгарского перца в тепличных условиях.
Изучены и показаны ростостимулирующие и биоконтрольные свойства идентифицированных эндофитных бактерий, благодаря которым они осуществлют своё положительное влияние на растения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Egamberdieva D, Shurigin V, Alaylar B, Wirth S, Bellingrath-Kimura SD. Bacterial endophytes from horseradish (Armoracia rusticana G. Gaertn., B. Mey. & Scherb.) with antimicrobial efficacy against pathogens. Plant, Soil and Environment. -2020. P. 309 - 316.
2. Egamberdieva D, Wirth SJ, Shurigin VV, Hashem A, Abd_Allah EF. Endophytic bacteria improve plant growth, symbiotic performance of chickpea (Cicer arietinum L.) and induce suppression of root rot caused by Fusarium solani under salt stress. Frontiers in Microbiology. -2017. 8:. P. 1887.
3. Joseph B, Priya RM. Bioactive compounds from endophytes and their potential in pharmaceutical effect: A review. American Journal of Biochemistry and Molecular Biology. -2011. P. 291 - 309.
4. Mora-Ruiz M.D.R, Font-Verdera F., Díaz-Gil C. Moderate halophilic bacteria colonizing the phylloplane of halophytes of the subfamily Salicornioideae (Amaranthaceae). Systematic and Applied Microbiology. -2015. P. 406 - 416.
5. Shurigin V, Alaylar B, Davranov K, Wirth S, Bellingrath-Kimura SD, Egamberdieva D. Diversity and biological activity of culturable endophytic bacteria associated with marigold (Calendula officinalis L.). AIMS Microbiology. 7(3):. -2021. P. 336 - 353.
6. Shurigin V, Egamberdieva D, Li L, Davranov K, Panosyan H, Birkeland N-K. Endophytic bacteria associated with halophyte Seidlitzia rosmarinus Ehrenb. ex Boiss. from arid land of Uzbekistan and their plant-beneficial traits. Journal of Arid Land. -2020. P. 730 - 740.
7. Strobel G, Daisy B. Bioprospecting for Microbial Endophytes and Their Natural Products. Microbiology and Molecular Biology Reviews. -2003. P. 491 - 502.
