PGPR-Properties of the Rhizosphere Isolate Streptomyces Sp. A-4

Abstract

ФГБОУ ВО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Реферат. Стрептомицеты известны как продуценты различных биологически активных соединений, в том числе с антифунгальной и фиторегуляторной активностями. В связи с этим их можно рассматривать в качестве источника новых биопрепаратов для использования в растениеводстве. Цель исследования-изучение спектра и механизмов антагонистического действия, фиторегуляторной и колонизирующей способности ризосферного изолята Streptomyces sp. А-4. Исследования проводили в лабораторных условиях: изучение антагонистической активности Streptomyces sp. А-4-в 2008-2011 гг.; колонизирующей активности-2009 г.; фиторегуляторной-2012 г.; молекулярногенетический анализ-2019 г. Принадлежность штамма к роду Streptomyces (кладе Streptomyces violaceusniger) установлена на основании культуральноморфологических признаков, а также результатов секвенирования фрагмента гена 16S рРНК. Изучаемый изолят подавлял рост (зона 14-50 мм) фитопатогенных грибов Fusarium sp., Fusarium culmorum, Fusarium oxysporum, Fusarium avenaceum, Fusarium sporotrichiella, Bipolaris sorokiniana, Rhizoctonia solani, Alternaria sp. и бактерии Streptomyces scabiei. При этом он не ингибировал бактерии родов Pseudomonas, Azospirillum и Rhizobium, являющихся представителями нормальной ризосферной микробиоты. Подавление фитопатогенных грибов стрептомицетом обусловлено сочетанием фунгистатической (ингибирование прорастания конидий микромицетов, ограничение роста мицелия, в том числе благодаря продукции летучих антифунгальных метаболитов) и фунгицидной (лизис грибного мицелия) активностей. Установлена способность изучаемого изолята к синтезу ауксинов (до 18 мкг/мл) и стимуляции роста растений. В частности, на примере пшеницы продемонстрировано увеличение высоты побега (на 38-66 %) и длины корней (на 23-25 %) проростков под влиянием метаболитов стрептомицета. В модельных экспериментах стрептомицет колонизировал корни растений: уровень его численности на корнях в нестерильной почве в течение четырех недель наблюдений не опускался ниже 10 5 КОЕ/г корней, что свидетельствует о достаточно высоких конкурентных свойствах этого изолята. Совокупность указанных характеристик Streptomyces sp. А-4 позволяет отнести его к группе plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Ключевые слова: стрептомицеты, Streptomyces sp., антагонизм, фитопатогены, биопрепараты, ауксины, колонизация корней растений. Введение На сегодняшний день одним из наиболее экологичных способов повышения продуктивности и улучшения фитосанитарного состояния агроэкосистем является использование биопрепаратов на основе ризосферных бактерий, оказывающих положительное влияние на растения. Такие бактерии принято называть PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria), то есть стимулирующие рост растений ризобактерии [1]. Можно выделить основные признаки, по которым ризосферные бактерии относят к группе PGPR: антагонистическая активность по отношению к патогенным для растений микроорганизмам, продукция биологически активных веществ (фитогормоны, витамины и др.), способность...

Ecological features and biotechnological possibilities of soil actinobacteria (review)

“…А-4 подавляет развитие фитопатогенов, продуцирует ауксины (до 18 мкг/мл), стимулирует рост (увеличение значений высоты побега на 38-66 и длины корней на 23-25%) и колонизирует корни (уровень численности в нестерильной ризосферной почве -10 5 -10 6 КОЕ/г) растений. Антифунгальная активность изолята обу-словлена сочетанием таких механизмов, как ингибирование прорастания грибных спор, лизис мицелия грибов и ограничение развития грибов благодаря летучим соединениям [65].…”