Влияние бактерии Salinicola socius SMB35T на рост озимого рапса при низкой положительной температуре

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

Людмила Николаевна Ананьина
Елена Анатольевна Шестакова
Алена Викторовна Старцева
Алексей Аркадьевич Горбунов

Аннотация

В настоящем исследовании выявлена способность штамма Salinicola socius SMB35T синтезировать фитогормон – индол-3-уксусную кислоту. Продукция фитогормона зависела от фазы роста бактерии. Изучено влияние инокуляции семян ауксинсинтезирующей бактерией S. socius SMB35T на рост и холодоустойчивость озимого рапса в условиях in vitro. Установлено, что эффект являлся дозозависимым: применение 40 мг биомассы бактерии для обработки 1 г семян значительно снижало высоту побегов, отмечена тенденция к снижению длины корней, в то время как использование бактериальных клеток в концентрации в 2 раза ниже нивелировало негативный эффект и формировало тенденцию к увеличению средних показателей длины корней и высоты побегов. Исследовано действие бактериальной обработки семян на рост рапса (всхожесть и биомассу) при стрессе, вызванном низкой положительной температурой. Показано, что в условиях холода инокуляция семян ростостимулирующей концентрацией бактерии приводила к увеличению всхожести семян на 13.3% и биомассы проростков на 15.1%. Однако применение штамма S. socius SMB35T не вызвало увеличения количества осмолитов, таких как сахароза и пролин, в проростках рапса. Напротив, обнаружено значимое снижение содержания сахарозы на 35.5%. Полученные результаты свидетельствуют о других механизмах взаимодействия бактерии и растения, приведших к увеличению устойчивости к холоду растений на раннем этапе развития. Экспериментально подтверждено, что определение концентрационной специфичности и последующее изучение альтернативных молекулярных механизмов взаимодействия бактерий с растениями являются ключевыми факторами для разработки эффективных микробных препаратов.

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

Как цитировать
Ананьина, Л. Н., Шестакова, Е. А., Старцева, А. В., & Горбунов, А. А. (2025). Влияние бактерии Salinicola socius SMB35T на рост озимого рапса при низкой положительной температуре. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (4), 396–405. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2025-4-396-405
Раздел
Микробиология

Библиографические ссылки

Березнов А.В., Астарханова Т.С., Шаповал О.А. Регуляторы роста растений повышают продуктив-ность озимого рапса // Защита и карантин растений. 2022. № 10. С. 19‒20. DOI: 10.47528/1026-8634_2022_10_19. EDN: YQGBKB.

Бородько А.А. Влияние различных сроков сева на развитие растений и перезимовку рапса озимого в условиях центральной части Беларуси // Земледелие и селекция в Беларуси. 2020. Т. 56. С. 124‒131. EDN: AUAYJE.

Васильев И.А. и др. Влияние активности микроорганизмов, выделенных из ризосферы Hedysarum zundukii, на рост и развитие растений пшеницы // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехология. 2025. Т. 15, № 1. С. 17‒23. DOI: 10.21285/achb.958. EDN: WZTRIV.

Горлов С.Л., Бушнев А.С., Асхадуллин Д.Ф. Оптимизация сроков сева озимого рапса в различных зонах // Земледелие. 2009. № 7. С. 34‒35. EDN KXCFCR.

Горьков А.А. Агробиологическое обоснование применения биопрепаратов для озимой пшеницы // Вестник аграрной науки. 2019. № 5. С. 133‒139. DOI: 10.15217/issn2587-666X.2019.5.133. EDN: YIVHXS.

Максимов И. и др. Стимулирующие рост растений бактерии в регуляции устойчивости растений к стрессовым факторам // Физиология растений. 2015. Т. 62. С. 763‒775. DOI: 10.7868/S0015330315060111. EDN: UIMFKT.

Мерзаева О.В., Широких И.Г. Образование ауксинов эндофитными актинобактериями озимой ржи // Прикладная биохимия и микробиология. 2010. Т. 46, № 1. С. 51–57. EDN: KZMAST.

Пилюк Я.Э. Перезимовка и продуктивность озимого рапса в Беларуси и пути их повышения // Зем-леделие и селекция в Беларуси. 2020. № 56. С. 224‒235. EDN: RZMWSX.

Старцева А.В., Акманаев Э.Д., Майсак Г.П. Особенности осеннего развития тритикале озимой при использовании биологических препаратов в условиях среднего Предуралья // Journal of Agriculture and Environment. 2024. № 4. DOI: 10.23649/JAE.2024.44.5. EDN: CMSVUG.

Ториков В.Е. и др. Урожайность масло-семян озимого рапса в зависимости от типа почв и уровня минерального питания // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 6(94). C. 26‒33. DOI: 10.52691/2500-2651-2022-94-6-26-33. EDN: EKKYSE.

Фетюхин И.В., Ахмадов Б.Р., Алиев В.И. Сроки посева озимого рапса в условиях приазовской зо-ны Ростовской области // Аграрная наука и производство в условиях становления цифровой экономики Российской Федерации: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. Персиановский, 2023. Т. 1. С. 178‒182. EDN: QMOIXT.

ALKahtani M.D.F. et al. Isolation and characterization of plant growth promoting endophytic bacteria from desert plants and their application bioinoculants for sustainable agriculture // Agronomy. 2020. Vol. 10. Art. 1325. DOI: 10.3390/agronomy10091325. EDN: GKRTDS.

Barka A.E., Nowk J., Clement C. Enhancement of chilling resistance of inoculated grapevine plantlets with plant growth promoting rhizobacteria Burkholderia phytofermans strain PsJN // Applied and Environmen-tal Microbiology. 2006. Vol. 72. P. 7246–7252.

dos Santos R.M. et al. Inoculum concentration and mineral fertilization: effects on the endophytic mi-crobiome of soybean // Frontiers in Microbiology. 2022. Vol. 7, № 13. Art. 900980. DOI: 10.3389/fmicb.2022.900980.

Fidalgo C. et al. The endosphere of the salt marsh plant Halimione portulacoides is a diversity hotspot for the genus Salinicola: description of five novel species Salinicola halimionae sp. nov., Salinicola aestuarinus sp. nov., Salinicola endophyticus sp. nov., Salinicola halophyticus sp. nov., Salinicola lusitanus sp. nov. // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2019. Vol. 69, № 1. P. 46‒62. DOI: 10.1099/ijsem.0.003061. EDN: UVAKWY.

Glick B.R., Penrose D.M., Jiping L. A model for the lowering plant ethylene concentrations by plant growth promoting bacteria // Journal of Theoretical Biology. 1998. Vol. 190. P. 63–68.

Glickmann E., Dessaux Y. A critical examination of the specificity of the salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria // Applied and Environmental Microbiology. 1995. Vol. 61, № 2. P. 793‒796. DOI: 10.1128/aem.61.2.793-796.1995.

Hayat S. et al. Role of proline under changing environments: a review // Plant Signaling and Behavior. 2012. Vol. 7, № 11. P. 1456‒1466. DOI: 10.4161/psb.21949.

Jankovska-Bortkevič E. et al. Response of winter ˙ oilseed rape to imitated temperature fluctuations in autumn-winter period // Environmental and Experimental Botany. 2019. Vol. 166. Art. 103801. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2019.103801.

Jankovska-Bortkevič E. et al. Effects of auxin-type plant growth regulators and cold stress on the endog-enous polyamines in pea plants // Horticulturae. 2023. Vol. 9, № 2. Art. 244. DOI: 10.3390/horticulturae9020244.

Jankauskienė J. et al. The application of auxin-like compounds promotes cold acclimation in the oilseed rape plant // Life. 2022. Vol. 12, № 8. Art. 1283. DOI: 10.3390/life12081283.

Lavania M. et al. Induction of plant defense enzymes and phenolics by treatment with plant growth-promoting rhizobacteria Serratia marcescens NBRI1213 // Current Microbiology. 2006. Vol. 52. P. 363–368. DOI: 10.1007/s00284-005-5578-2.

Lavanya P.J., Deepika D.S., Sridevi M. Screening and isolation of plant growth promoting, halotolerant endophytic bacteria from mangrove plant Avicennia officinalis L. at coastal region of corangi andhra // Agri-cultural Science Digest. 2023. Vol. 43, № 1. P. 51‒56. DOI: 10.18805/ag.D-5607.

Lei Y. et al. Physiological and molecular responses to cold stress in rapeseed (Brassica napus L.) // Jour-nal of Integrative Agriculture. 2019. Vol. 18, № 12. P. 2742–2752.

Li Q. et al. A plant growth-promoting bacteria Priestia megaterium JR48 induces plant resistance to the crucifer black rot via a salicylic acid-dependent signaling pathway // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 10, № 13. Art. 1046181. DOI: 10.3389/fpls.2022.1046181.

Mishra P.K. et al. Alleviation of cold stress in inoculated wheat (Triticum aestivum L.) seedlings with psy-chrotolerant Pseudomonads from NW Himalayas // Archives of Microbiology. 2011. Vol. 193, № 7. P. 497‒513. DOI: 10.1007/s00203-011-0693-x.

Moieni-Korbekandi Z., Karimzadeh G., Sharifi M. Cold-induced changes of proline, malondialdehyde and chlorophyll in spring canola cultivars // Journal of Plant Physiology and Breeding. 2014. Vol. 4, № 1. P. 1‒11.

Musazade E., Mrisho I.I., Fen X. Auxin metabolism and signaling: integrating independent mechanisms and crosstalk in plant abiotic stress responses // Plant Stress. 2025. Vol. 18. DOI: 10.1016/j.stress.2025.101034.

Nagata S., Adachi K., Sano H. NMR analyses of compatible solutes in a halotolerant Brevibacterium sp. // Microbiology. 1996. Vol. 142. P. 3355–3362.

Plotnikova E.G. et al. Salinicola // Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, 2020.

Plotnikova E.G. et al. Thalassospira permensis sp. nov., a new terrestrial halotolerant bacterium isolated from a naphthalene-utilizing microbial consortium // Mikrobiologiia. 2011. Vol. 80. P. 691–699. EDN: OFAEFV.

Singh N. et al. Biological control of Macrophomina phaseolina by chemotactic fluorescent Pseudomonas aeruginosa PN1 and its plant growth promontory activity in chir-pine // Crop Protection. 2010. Vol. 29, № 10. P. 1142‒1147.

Tao X. et al. Understanding of exogenous auxin in regulating sucrose metabolism during postharvest to-mato fruit ripening // Postharvest Biology and Technology. 2022. Vol. 189. Art. 111913. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2022.111913.

Zhu J. et al. Low temperature inhibits root growth by reducing auxin accumulation via ARR1/12 // Plant and Cell Physiology. 2015. Vol. 56, № 4. P. 727‒736. DOI: 10.1093/pcp/pcu217.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)