Сравнительный анализ биоразнообразия эндофитных микроорганизмов яровой твердой пшеницы на разных фазах роста и развития растений

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: июл 21, 2024
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-2-165-175
Ключевые слова:
Triticum durum яровая твердая пшеница эндофитные микроорганизмы фенологические фазы

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Алексей Романович Долгов
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Денис Валерьевич Уткин
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
https://orcid.org/0000-0002-5903-7700
Эдуард Гариевич Хачатуров
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
https://orcid.org/0000-0002-4391-8909
Дмитрий Алексеевич Поливанов
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Наталья Евгеньевна Щербакова
Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия
Максим Владиславович Карлов
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Михаил Юрьевич Касаткин
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Сергей Александрович Степанов
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Галина Ивановна Шутарева
Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока, Саратов, Россия
https://orcid.org/0000-0003-1159-2892

Аннотация

Цель исследования – изучить биоразнообразие видового состава эндофитных микроорганизмов яровой твердой пшеницы, выделенных в разные фазы роста и развития растений. В работе использовали семена и растения на разных фазах вегетации сортов саратовской селекции: ‘Саратовская золотистая’, ‘Луч 25’ и ‘Памяти Васильчука’. Взятие проб растений с апреля по июнь 2023 г. осуществлялось с сортоиспытательного участка «Федерального аграрного научного центра Юго-Востока». Эндофитные микроорганизмы выделяли из семян и органов растений (корни, листья, стебли, колосья) после поверхностной стерилизации и гомогенизации. Идентификацию выделенных микроорганизмов осуществляли бактериологическими методами и с использованием MALDI ToF-масс-спектрометрии. В результате проведенных исследований выделено 30 штаммов бактерий, принадлежащих родам Pantoea, Enterobacter, Citrobacter, Pseudomonas, Bacillus и Staphylococcus. Отмечено изменение видового состава микроорганизмов в процессе онтогенеза растений, связанного с активацией, колонизацией и селективным преимуществом отдельных видов микроорганизмов. Выделенные штаммы эндофитных микроорганизмов являются перспективными для создания биопрепаратов с целью повышения устойчивости растений к абиотическим и биотическим факторам.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Долгов, А. Р., Уткин, Д. В., Хачатуров, Э. Г., Поливанов, Д. А., Щербакова, Н. Е., Карлов, М. В., Касаткин, М. Ю., Степанов, С. А., & Шутарева, Г. И. (2024). Сравнительный анализ биоразнообразия эндофитных микроорганизмов яровой твердой пшеницы на разных фазах роста и развития растений. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (2), 165–175. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-2-165-175
Выпуск
№ 2 (2024): Вестник Пермского университета. Серия Биология
Раздел
Микробиология

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биографии авторов

Алексей Романович Долгов, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Бакалавр биологического факультета

Денис Валерьевич Уткин, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии и физиологии растений

Эдуард Гариевич Хачатуров, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Ассистент кафедры микробиологии и физиологии растений

Дмитрий Алексеевич Поливанов, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Бакалавр биологического факультета

Наталья Евгеньевна Щербакова, Российский противочумный институт «Микроб» Роспотребнадзора, Саратов, Россия

Научный сотрудник отдела диагностики инфекционных болезней

Максим Владиславович Карлов, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Бакалавр биологического факультета

Михаил Юрьевич Касаткин, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры микробиологии и физиологии растений

Сергей Александрович Степанов, Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой микробиологии и физиологии растений

Галина Ивановна Шутарева, Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока, Саратов, Россия

Руководитель лаборатории селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы

Библиографические ссылки

Васильева Е.Н. и др. Эндофитные микроорганизмы в фундаментальных исследованиях и сельском хозяйстве // Экологическая генетика. 2019. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/endofitnye-mikroorganizmy-v-fundamentalnyh-issledovaniyah-i-selskom-hozyaystve (дата обращения: 09.03.2024).

Васильчук Н.С. Селекция яровой твердой пшеницы. Саратов, 2001. 123 с.

Куперман Ф.М. Морфофизиология растений. М., 1984. 240 с.

Малева М.Г. и др. Влияние биоудобрения на биомассу и содержание низкомолекулярных антиок-сидантов у Brassica oleracea при биофортификации медью // Субтропическое и декоративное садовод-ство. 2023. № 84. С. 130–142.

Медведев И.Ф. Агроэкологические основы повышения плодородия склоновых черноземных почв Поволжья: автореф. дис. ... докт. с/х наук. Саратов, 2001. 43 с.

Сарварова Е.Р. Поиск новых свойств эндофитных бактерий Bacillus subtilis Cohn.: дис. ... канд. биол. наук. Уфа, 2021. 124 с.

Сарварова Е.Р. и др. Выделение эндофитов из диких и культурных видов пшеницы. Текст: элек-тронный // Современные подходы и методы в защите растений: материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. С. 204–206.

Успанова Д.М. и др. Биоремедиационный потенциал аборигенных микроорганизмов чернозема южного // Поволжский экологический журнал. 2022. № 2. С. 216–231.

Чеботарь В.К. и др. Эндофитные бактерии в микробных препаратах, улучшающих развитие расте-ний (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51, № 3. С. 283–289.

Широких А.А. и др. Выделение и оценка биорегуляторных свойств эндофитных бактерий // Теоре-тическая и прикладная экология. 2008. № 3. С. 73–80.

Щербаков А.В. Эндофитные сообщества сфагновых мхов как источник бактерий – эффективных ассоциантов сельскохозяйственных культур: дис. … канд. биол. наук. СПб., 2013. 179 с.

Щербаков А.В., Заплаткин А.Н., Чеботарь В.К. Эндофитные бактерии, населяющие семена пше-ницы, перспективные продуценты микробных препаратов для сельского хозяйства // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 7. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/endofitnye-bakterii-naselyayuschie-semena-pshenitsy-perspektivnye-produtsenty-mikrobnyh-preparatov-dlya-selskogo-hozyaystva (дата обращения: 05.03.2024).

Advanced Bacterial Identification Software. URL: https://tgw1916.net/bacteria_logare_desktop.html. (дата обращения: 20.02.2024).

Bashir S., Iqbal A., Hasnain S. Comparative analysis of endophytic bacterial diversity between two vari-eties of sunflower Helianthus annuus with their PGP evaluation // Saudi J. Biological Sci. 2020. Vol. 27(2). P. 720–726.

Bintarti A.F. et al. Endophytic microbiome variation among single plant seeds // Phytobiom. J. 2022. Vol. 6(1). P. 45–55.

Comby M. et al. Screening of wheat endophytes as biological control agents against Fusarium head blight using two different in vitro tests // Microbiological Research. 2017. Vol. 202. P. 11–20.

Cope-Selby N. et al. Endophytic bacteria in Miscanthus seed: Implications for germination, vertical in-heritance of endophytes, plant evolution and breeding // GCB Bioenergy. 2017. Vol. 9. P. 57–77.

Frank A.C., Saldierna Guzmán J.P., Shay J.E. Transmission of bacterial endophytes // Microorganisms. 2017. Vol. 5(4). Р. 70.

Rana K.L. et al. Biodiversity, phylogenetic profiling, and mechanisms of colonization of seed microbi-omes // New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering / eds.: Ali Asghar Raste-gari, Ajar Nath Yadav, Neelam Yadav, Elsevier. 2020. Chapter 7. P. 99‒125.

Robinson R.J. et al. Endophytic bacterial community composition in wheat (Triticum aestivum) is deter-mined by plant tissue type, developmental stage and soil nutrient availability // Plant and Soil. 2015. Vol. 405(1‒2). P. 381‒396.

Tsegaye Z. et al. Characterization and identification of tef (Eragrostis tef) seed endophytic bacterial spe-cies and evaluate their effect on plant growth promotion // J. Plant Pathol. Microbiol. 2018. Vol. 9(4). Art.1000438.

Whitman W.B. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. New York: Hobo-ken, JohnWiley & Sons, Inc., 2015.

Yue Z. et al. Microbiological Insights into the Stress-Alleviating Property of an Endophytic Bacillus alti-tudinis WR10 in Wheat under Low-Phosphorus and High-Salinity Stresses // Microorganisms. 2019. Vol. 7. URL: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:207815604 (дата обращения: 05.03.2024).