0 - нулевая фунгистатическая активность
Наибольшим спектром действия обладал штамм 25-5. Он подавлял рост всех 8 видов патогенов, но характеризовался малыми зонами подавления их роста – от 1 до 3 мм. Несколько меньший спектр действия, но высокую антифунгальную активность с зонами 3-11 мм проявили штаммы 17-1 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi, R.solani) и 18-5 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi, R.solani, A. consartiale) , а также штамм 11-12 с меньшими зонами ингибирования 2-6 мм (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, R.solani, A. consartiale). Штамм 39-13 незначительно подавлял рост 4 (по отношению к F. graminearum, F. oxysporum, F. solani, S. libozi) из 8 патогенов.
Наиболее сильно подавлялся рост F. graminearum штаммами 1мм), 1мм) и 11мм); F. oxysporum – штаммами 1мм), 18-5 и 11-12 (по 4 мм); F. solani – штаммами 17-1 и 39-13 (по 5 мм); Sclerotinia libozi – штаммами 1мм), 1мм) и 11мм); R. solani – штаммами 1мм) и 1мм). Против фитопатогенов Penicillium sp. и Macrosporium sp. биоконтрольный активностью обладал только штамм 25-5 с зонами подавления 2 мм.
3.1.4. Синтез индолил-3-уксусной кислоты.
Изучаемые ризобактерии характеризовались довольно высоким уровнем продуцирования ИУК (до 194,99 мкг/мл). Так, 15 из 34 штаммов синтезировали большее количество ИУК, чем производственный штамм ВНИИСХМ Azospirillum lipoferum 137 (табл. 3).
Таблица 3. Уровень продуцирования ИУК и нитрогеназная активность штаммов PGPR
n=5
Штамм | Количество ИУК, мкг/мл | Нитрогеназа, нМ | Штамм | Количество ИУК, мкг/мл | Нитрогеназа, нМ |
11-11 | 49,81±2,81 | 6,65±0,40 | 26-44 | 150,49±4,23 | 39,9±2,17 |
11-12 | 9,01±0,79 | 19,0±1,46 | 31-31 | 28,08±1,95 | 47,5±2,49 |
11-14 | 63,59±3,13 | 24,7±2,25 | 31-32 | 12,72±2,18 | 43,7±3,08 |
11-15 | 103,33±5,10 | 2,85±1,29 | 31-33 | 137,77±3,16 | 5,7±0,68 |
11-16 | - | 2,85±0,81 | 32-31 | 0 | 5,7±0,77 |
11-41 | 58,29±1,33 | 0 | 32-32 | 114,45±5,37 | 6,65±0,87 |
11-42 | 94,32±5,09 | 9,5±0,92 | 33-3 | 16,43±1,05 | 8,55±0,81 |
11-91 | 17,70±1,60 | 7,6±0,94 | 36-6 | 194,99±5,69 | 5,7±0,70 |
11-92 | 4,77±1,20 | 0 | 38-21 | 3,18±0,69 | 49,4±1,82 |
17-1 | 9,54±0,99 | 19,0±1,46 | 38-22 | 156,85±5,20 | 9,5±1,07 |
18-5 | 10,39±1,11 | 9,5±0,53 | 39-11 | 4,24±1,01 | 1,9±0,80 |
25-5 | 57,76±2,98 | 5,7±1,31 | 39-13 | 40,27±1,24 | 7,6±0,93 |
26-41 | 19,08±1,79 | 3,8±0,73 | 67-91 | 94,85±2,55 | 5,7±1,20 |
26-42 | 15,19±1,43 | 5,7±1,43 | 67-92 | 12,93±1,29 | 5,7±0,66 |
26-43 | 35,94±1,72 | 3,8±1,06 | Azospirillum lipoferum 137 | 31,79±1,08 | 6,65±0,41 |
26-43б | 15,90±2,53 | 3,8±1,04 | Flavobacterium sp. L-30 | 296,73±4,78 | 9,5±0,44 |
К активным продуцентам ИУК можно отнести штаммы 11-15, 11-42, 26-44, 31-33, 32-32, 36-6, 38-22, 67-91, продуцирующие от 100 до 200 мкг/мл ИУК. Меньше синтезировали ИУК штаммы 11-11, 11-14, 11-41, 25-5, 26-43, 39мкг/мл), очень мало – штаммы 11-12, 11-91, 11-92, 17-1, 18-5, 26-41, 26-42, 26-43б, 31-31, 31-32, 33-3, 38-21, 39-11, 67-92. Штамм 32-31 не способен продуцировать ИУК. Однако ни один из изученных штаммов по этому показателю не превзошел эталон – Flavobacterium sp. L-30.
3.1.5. Нитрогеназная (азотфиксирующая) и фосфатрастворяющая активность.
В проведенном опыте обнаружена невысокая активность нитрогеназы всех штаммов. Тем не менее, азотфиксирующая активность штаммов 38-21, 31-31, 31-32, 26-44, 11-14, 17-1, 11-12 доходила до 19,0-49,4 нМ редуцированного этилена в сутки и была в 2-5 раз выше, чем у производственных штаммов (6,5-9,5 нМ).
Было установлено, что на седьмые сутки инкубации наивысшей способностью растворять ортофосфат кальция (зона растворения Ca3(PO4 )2 ≥ 6 мм) обладало 8 штаммов: 11-12, 11-41, 17-1, 18-5, 32-32, 39-11, 67-91 и 67-92 (табл. 4). Максимальными уровнями растворения были отмечены штаммы 11-41 (с зонами растворения фосфата 10,5 мм) и 1мм). Средней активностью (зона растворения 3-6 мм) характеризовалось 15 штаммов (11-42, 11-92, 25-5, 26-41, 26-42, 26-43, 31-31, 31-32, 31-33, 32-31, 33-3, 38-21, 38-22, 39-11, 39-13), низкой (зона растворения < 3 мм) – 5 штаммов (11-11, 11-14, 11-15, 26-43б, 26-44) и нулевой активностью – 2 штамма (11-91 и 36-6). Такая ситуация наблюдалась уже на третьи сутки.
3.1.6. 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат (АЦК) дезаминазная активность и устойчивость к тяжелым металлам
Установлена высокая толерантность изучаемых штаммов наравне с устойчивыми к кадмию референсными Pseudomonas putida Bm3 и Alkaligenes xylozoxidans Cm3 (табл. 4).
Из 30 штаммов пятнадцать проявили устойчивость к высокой концентрации кадмия в среде (1000 микромоль). Это следующие штаммы: 11-11, 11-12, 11-14, 11-15, 11-41, 11-92, 17-1, 18-5, 25-5, 26-41, 26-43б, 26-44, 39-13, 67-91 и 67-92. Наиболее чувствительными к кадмию оказались штаммы 26-43 и 32-32, рост которых на среде, обогащенной ионами кадмия, не наблюдался, а также 11-42, 31-31, 31-32 и 33-3, характеризовавшиеся слабым ростом. К кобальту исследуемые бактерии оказались более чувствительными, чем к кадмию. Так, если при низком содержании в среде ионов кобальта (10µМ) хороший рост показали 19 штаммов из 30, то к средним концентрациям (100µМ) был устойчив только штамм 11-41, а штаммы 11-12, 26-42, 26-43б, 26-43ж, 26-44, 39-13 и 67-91 характеризовались слабым ростом. Наиболее устойчивыми к обоим тяжелым металлам оказались штаммы 11-41, 11-12, 26-41, 26-43б, 26-44, 67-91, 39-13.
Было установлено, что только 8 штаммов являются АЦКД-положительными. Это штаммы 11-12, 11-92, 17-1, 18-5, 26-43б, 31-31, 38-21 и 39-2. Наличие АЦК-дезаминазы у ризобактерий дает основание предполагать о возможности применения этих штаммов в качестве PGPR, повышающих устойчивость растений к стрессовым факторам окружающей среды и для биоремедиации загрязненных почв.
Следует отметить, что штаммы, обладающие АЦК-дезаминазой, кроме штаммов 31-31 и 39-11, наравне с референсными оказались высокоустойчивыми к ионам кадмия. К кобальту же все изучаемые бактерии были более чувствительными. Так, эталонный штамм A. xylozoxidans Cm3 характеризовался слабым ростом, а P. putida Bm3 – отсутствием роста даже при минимальной концентрации кобальта в среде, тогда как перспективные АЦКД-положительные штаммы 11-12, 11-92, 17-1, 18-5, были устойчивы, а штаммы 11-12 и 26-43б могли расти и при более высоком уровне ионов кобальта. Особого упоминания заслуживает АЦКД-отрицательный штамм 11-41 самый устойчивый и к кадмию, и к кобальту.
Таблица 4. Устойчивость ризобактерий к тяжелым металлам
(кадмию и кобальту)
n=5
Штамм | Концентрация (µМ) | |||||
Cd | Co | |||||
10 | 100 | 1000 | 10 | 100 | 1000 | |
11-11 | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
11-12* | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
11-14 | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
11-15 | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
11-16 | ++ | ++ | + | + | - | - |
11-41 | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | - |
11-42 | + | - | - | ++ | - | - |
11-91 | ++ | + | - | ++ | - | - |
11-92* | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
17-1* | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
18-5* | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
25-5 | ++ | ++ | ++ | ++ | - | - |
26-41 | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
26-42 | ++ | + | - | + | - | - |
26-43 | - | - | - | ++ | - | - |
26-43б* | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
26-44 | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
31-31* | + | - | - | - | - | - |
31-32 | + | - | - | - | - | - |
31-33 | ++ | - | - | + | - | - |
32-31 | ++ | - | - | - | - | - |
32-32 | - | - | - | + | - | - |
33-3 | + | - | - | - | - | - |
36-6 | ++ | ++ | + | ++ | - | - |
38-21* | ++ | + | + | + | - | - |
38-22 | ++ | - | - | ++ | - | - |
39-11* | ++ | - | - | + | - | - |
39-13 | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
67-91 | ++ | ++ | ++ | ++ | + | - |
67-92 | ++ | ++ | ++ | + | - | - |
P. putida Bm3* | ++ | ++ | ++ | - | - | - |
A. xylozoxidans Cm3* | ++ | ++ | ++ | + | - | - |
Примечание: * наличие АКЦ-дезаминазы; ++ хороший рост; + слабый рост;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
