Ассоциативные бактерии к Triticum aestivum L. черноземов южного и обыкновенного

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2018
Předmět:
DOI: 10.25637/tvan.2018.16.21150
Popis: В настоящее время перспективным направлением исследований является разработка ризосферных биотехнологий с использованием ассоциативных бактерий к конкретному виду растений, которые позволяют повысить их продуктивный потенциал и качество продукции, что способствует повышению устойчивости агроэкосистем и сохранению окружающей среды. Цель исследований - изучение микробиома ризосферы пшеницы мягкой и штаммов ассоциативных бактерий, выделенных с различных сортов, выращенных в условиях чернозема южного и чернозема обыкновенного.Исследования проводили в условиях 2018 г. на трех сортах пшеницы озимой (Triticum aestivum L.) Багира, Лидия и Ермак. В процессе исследований использованы современные подходы изучения таксономической структуры ризосферного микробиома с использованием высокопроизводительного секвенирования библиотек гена 16SрРНК.Доминировали среди прокариот чернозема южного представители 10 фил, доля которых составила более 1 %. Домен археи представлен Crenarchaeota, бактерии - Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Planctomycetes, Proteobacteria и Verrucomicrobia. Выявлены представители неатрибутируемого домена прокариот, доля которого в образцах чернозёмов составляла 2,4 - 4,0 %. Наиболее высокой долей у исследуемых сортов отмечена фила Proteobacteria, при этом разница по почвам незначительна (Багира - 25,5 - 27,3 %, Ермак - 24,3 - 29,1 %, Лидия - 23,7 - 26,1 %). Пять новых штаммов ассоциативных бактерий пшеницы, идентифицированных методом секвенирования гена 16S рРНК, принадлежали к пяти видам из различных таксономических групп и показали различную эффективность на черноземах южном и обыкновенном. Штаммы Bacillussp.B5 и AgrobacteriumtumefaciensR1 обеспечили прирост биомассы побега сорта Багира в условиях чернозема обыкновенного0,10 г (48 %) и 0,13 г (62 %) соответственно, по сравнению с контролем (0,21 г).Таким образом, определены изменения таксономического состава микробиома черноземов южного и обыкновенного ризосферы трех сортов пшеницы под влиянием, как сорта, так и почвенно-климатических условий его выращивания. Выделено пять штаммов ассоциативных бактерий, перспективных для дальнейшей биотехнологии ризосферы агроценозов.
Currently, a promising area of research is the development of rhizosphere biotechnologies using associative bacteria to a particular plant species, which can increase their potential and quality, which in turn contributes to the stability of agro-ecosystems and preservation of the environment. The aim of the research was to study the wheat rhizosphere microbiome and strains of associative bacteria isolated from different varieties grown on southern and ordinary chernozems. The studies were carried out in 2018 on three winter wheat varieties (Triticum aestivum L.) ‘Bagheera’, ‘Lydia’ and ‘Ermak’. Modern approaches to the study of the taxonomic structure of the rhizosphere microbiome using high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene libraries were used in the process of research. The community of prokaryotes of rhizosphere chernozem mainly consisted of representatives of 10 phyla: Crenarchaeota from the archaea and bacterium domain: Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Planctomycetes, Proteobacteria and Verrucomicrobia. Representatives of the non-attributable domain of prokaryotes, the share of which in the samples of chernozem was 2.4 - 4.0 %, were identified. Phylum Proteobacteria had the highest proportion in the studied varieties, and the difference in soils was insignificant (‘Bagheera’ - 25.5 - 27.3 %, ‘Ermak’ - 24.3 - 29.1 %, ‘Lydia’ - 23.7 - 26.1 %). Five new strains of associative to wheat bacteria identified by the method of sequencing the 16S rRNA gene belonged to five species from different taxonomic groups and showed different efficacy on southern and ordinary chernozems. Strains of Bacillus sp. B5 and Agrobacterium tumefaciens R1 provided an increase in shoot biomass of the ‘Bagheera’ variety on ordinary chernozem by 0.10 g (48 %) and 0.13 g (62 %), respectively, compared to the control (0.21 g). Thus, changes in the taxonomic composition of the southern and ordinary chernozems rhizosphere of three wheat varieties had been determined under the influence of both variety and the soil and climatic conditions. Five strains of associative bacteria were identified. They are promising for further biotechnology of the rhizosphere of agrocenoses.
№4(16) (2018)
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: