Диссертация (1145858), страница 10
Текст из файла (страница 10)
liquefaciens), Burkholderia (B. phenazinium, B.fungorum), кроме того указывается присутствие таких родов как Collimonas, Xantomonas,Bacillus. Из 83 штаммов, исследованных на наличие антагонистической активности, 99%имели фунгицидные свойства против Verticillium dahliae.Позднее, с использованием метода SSCP, было показано (Opelt., et al., 2007a), что составмикробного сообщества варьирует в зависимости от вида мха (исследовались образцыгаметофитов двух видов мхов – Sphagnum magellanicum и S. fallax), при этом образцы мховодного вида, отобранные в Германии и Норвегии, имели сходный состав микробиоты.Методом посева на плотные питательные среды из поверхностно стерилизованных образцов S.fallax и S.
magellanicum было выделено порядка 1222 изолятов гетеротрофных бактерий(Opelt., et al., 2007b). Молекулярно-генетическая идентификация выявила представителейследующих доминирующих родов бактерий: Burkholderia, Serratia, Bacillus, Paenibacillus,Pseudomonas, Rahnella, Dyella, а также единичных представителей Moraxella, Microbacterium,Streptomyces, при этом, более 26% выделенных штаммов обладало фунгицидной активностьюпротив V. dahliae и R. solani. Процентное соотношение штаммов, обладающих фунгициднойактивностью против фитопатогенов, был выше для S.
fallax. Среди выделенных штаммовсфагнум-ассоциированых микроорганизмов особое положение занимали различные видыBurkholderia, несущие в себе nifH гены, и, по-видимому, обладающие азотфиксирующейактивностью.Были проведены многофакторные таксономические исследования (Vandamme et al., 2007),включая ДНК-ДНК гибридизацию и физиолого-биохимическую характеристику 14 штаммов,представителей р. Burkholderia, выделенных из гаметофитов сфагновых мхов.
На основанииполученных данных были описаны два новых вида – Burkholderia bryophila и B. megapolitana,которые, по мнению авторов, являются специфическим компонентом микробных сообществ,ассоциированных со сфагновыми мхами. Изученныештаммы также характеризовались39наличием антагонистической активности против Verticillium dahliae, Rhizoctonia solani иCandida albicans.Несмотря на присутствие высокой доли штаммов, обладающих антагонистическойактивностью против грибных фитопатогенов, авторами приводятся сведения о колонизациисфагновых мхов бактериями, относящимся к родам, среди представителей которыхбольшинство являются оппортунистическими или условными патогенами человека итеплокровных животных (Opelt et al., 2007c). Например, среди штаммов бактерий, выделенныхиз тканей S. fallax и S.
magellanicum, выявлены представители родов Staphylococcus, Hafnia,Yersinia и Pantoea. Однако сведения о реальной патогенности выделенных штаммов длячеловека и животных авторами в данных исследованиях не приводятся.ПроведениедетальногомолекулярногенетическогоисследованиятотальнойДНК,выделенной из тех же видов мхов (S. fallax и S. magellanicum) и анализ библиотек клоновпозволило установить (Bragina et al., 2012), что доминирующими компонентами средимикробного населения S.
magellanicum являются некультивируемые виды Alphaproteobacteriaи Gammaproteobacteria. Состав микробного сообщества другого вида мха S. fallax сильноотличается, здесь доминируют представители Verrucomicrobia и Planctomyces. Авторыпроводят анализ зависимости состава специфических микробных сообществ сфагновых мховот абиотических факторов среды обитания этих видов, таких, как обеспеченностьпитательными веществами и pH водной среды и высказывают предположение, что составмикробного сообщества может модифицироваться при изменении внешних условий.1.1.3.4.
Дрожжи и грибы арбускулярной микоризы - ассоцианты мхов.Сфагновые мхи являются специфическими местообитаниями для эпифитных дрожжей(Kachalkin et. al., 2007), состав эпифитного дрожжевого сообщества сфагновых мховотличается от такового для других сосудистых растений, обитающих в том же экотопе. Поданным исследователей, средняя численность эпифитных дрожжей составляла 1,5×103 КОЕ/грастительной ткани для видов Sphagnum girgensohnii Russ., S. magellanicum Brid., S. balticum(Russ.) C.Jens., и S. angustifolium (Russ.) (Kachalkin et. al., 2007), при этом прослеживаласьсезонная динамика численности дрожжей ассоциированных со сфагнами: минимальныезначения численности приходятся на поздне-осенний и зимний периоды, а максимальные - навесну (Качалкин, 2010, автореф.
дисс).Видовой состав эпифитных дрожжей болотных растений включал в себя более 70 видов(Качалкин, 2010, автореф. дисс), при этом доминирующие виды на сфагновых мхах исосудистых растениях одинаковы. В среднем около 50% приходится всегда на два вида:RhodotorulamucilaginosaиCryptococcusmagnus.Однакосоставминорныхвидов40принципиально различен. Основные отличия в дрожжевом сообществе между сфагновымимхами и сосудистыми растениями проявляется в значительном присутствии в моховойдернине разнообразных психрофильных видов дрожжей.Впервые симбиозы между микоризными грибами и бриофитами были описаны в началепрошлого века (Rayner, 1927), позднее упоминаются в нескольких работах (Kelley, 1950;Gerdemann, 1968; Harley 1969).
В дополнение, имеются сведения о формированииарбускулярных микоризных симбиозов с лишайниками (Turnau et al. 1999; Schüßler 2000;Russell, Bulman, 2005).Внутри представителей рода Sphagnum гифы и везикулы несептированных эндофитныхгрибов, сходных с арбускулярной микоризой (АМ) высших растений впервые былиобнаружены в работах Бутлера (Butler, 1939).Доунинг (Downing, 1959) описал встречаемость грибов АМ Endogone fasciculata (=G.fasciculatum) в мохообразных болот Альберта (Канада), которые локализовались в грунте, атакже вокруг корней растений и в (или вокруг) листьях растений мха. Рабатин (Rabatin, 1980)сообщает о формировании АМ гриба G.
tenuis с растениями мха Pogonatum, однакопроникновение гифов внутрь тканей растений при этом не отмечено. Споры, гифы и везикулыG. epigaeum были обнаружены у мха Funaria hygrometrica только в случае произрастаниярядом с растением-«компаньоном» - аспарагусом (Parke, Linderman, 1980).Подробное изучение структуры микоризного симбиоза у различных видов мохообразныхбыло проведено в последнее время (Zhing, Guo, 2007). Из 24 видов мхов 16-и различныхсемейств споры, везикулы, внутриклеточные и внеклеточные гифы были обнаружены у 21(88%) вида мха, но в отличие от более ранних описаний (Dowding1959; Rabatin1980; Parke,Linderman, 1980) грибы арбускулярной микоризы формировали эти структуры внутри стеблейи листьев мхов, но не внутри ризоидов. Такое необычная локализация грибов АМнеудивительна в свете того, что зеленые листья мхов сформированы неспециализированнойпаренхиматозной тканью, сходной по структуре с недифференцированной кортикальнойтканью корней высших растений.
Среди грибов, выделенных из растений мхов, 11 былоотнесено к роду Glomus, 2 - к роду Acaulospora, один – к Gigaspora и один – к родуParaglomus. G. sinuosumwas был обнаружен в растениях мхов 9-и видов (69%), G.ambisporumin - в трех видах, а также G. fasciculatum, G. microaggregatum, и Glomus sp. – вдвух видах.411.2. Полезные растительно-микробные системы в сельскохозяйственной биотехнологии.Основные востребованные и перспективные направления развития.Современное высокоэффективное сельскохозяйственное производство невозможно безприменения удобрений и средств защиты растений. Так, широкое использование минеральныхудобрений, в первую очередь азотных, позволило за последние 50 лет более чем в 5 разподнять урожайность основных сельскохозяйственных культур в развитых странах.
Однакопроцесс получения и применения минеральных удобрений является наиболее энергоемким на него расходуется до от 30 до 50% всей энергии, потребляемой в сельскохозяйственномпроизводстве. Применение минеральных удобрений оказывает негативное влияние наздоровье человека, биоразнообразие, выброс парниковых газов, плодородие почв и только вЕвропе требует компенсационныхзатрат от 70 до 320 млрд. евро ежегодно (Sutton et al.,2011).Корни растений служат для поглощения элементов минерального питания и воды для ростарастений (Bewley, Black,1993). Кроме того, они выделяют широкий спектр органическихсоединений, поступающих в ризосферу растений, где осуществляется активная микробнаядеятельность.Такимобразом,ризосфераявляетсятемместом,куданеобходимоинтродуцировать полезные микроорганизмы в качестве инокулянтов: биоудобрений,фитостимуляторов и биопестицидов (Чеботарь, Завалин, Кипрушкина, 2007). Это можетпривести к значительному увеличению урожая и качества продукции, снижая при этомхемогенную нагрузку на окружающую среду.Таким образом, существует научно-обоснованная необходимость обеспечить современноеземледелие высокоэффективными микробными препаратами для обработки не менее 20 млн.га посевных площадей, что определяется структурой посевных площадей и результатамимноголетних испытаний эффективности биопрепаратов в РФ (Тихонович с соавт., 2005).Ассоциации растений с полезными микроорганизмами привлекают внимание ученых с точкизрения не только изучения фундаментальных основ взаимодействия различных организмов, ноивозможногоиспользованияданныхвзаимодействийвпрактикеэкологическиориентированного адаптивного растениеводства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
