Диссертация (1145858), страница 29
Текст из файла (страница 29)
asplenii полностьюподавила развитие внутрисеменной инфекции в варианте без внесения дополнительногопатогенного фона.Особый практический интерес представляют исследования по биоконтролю патогена P.syringae pv. tomato на растениях томатов. К настоящему времени показано, что одним изнаиболее эффективных средств предотвращения развития бактериозов растений являетсяиспользованиебиопрепаратовнаосновебактерий-антагонистов(Котляров,2008).Фитопатогенные бактерии P. syringae pv. tomato к настоящему времени представляетсерьезную угрозу и является причиной одного из наиболее опасных бактериозов. Впредставленных исследованиях в условиях микровегетационного эксперимента при внесениив почву бактериальной суспензии фитопатоген P.
syringae pv. tomato вызывал поражениерастений томатов, которое наиболее ярко проявлялись уже через две недели роста растения.Среди характерных признаков заболевания следует отметить: локальные участки некроза налистьях в виде черных пятен, а также поражение основания стебля, угнетение корневойсистемы, увядание и отставание в развитии у всего растения (рис 3.14).В условиях микровегетационного опыта тестировалось антагонистическое действие штаммовразличного таксономического положения (Flavobacterium sp. RM14A, S.
plymuthica AM24A, P.asplenii RF13H), продемонстрировавших наибольшую бактерицидную активность in vitro.Инокуляция семян и последующее опрыскивание 7-и дневных растений бактериальнойсуспензией штаммов-антагонистов приводило к заметному снижению численности растений ссимптомами черной пятнистости. Наибольшую эффективность продемонстрировал штамм F.sp. RM14A, инокуляция семян томатов и опрыскивание по вегетирующим растениямбактериальной суспензией которого приводило к снижению заболеваемости чернойпятнистостью с 24,4 до 9,7% (табл. 3.14.). Инокуляция томатов штаммами S.
plymuthicaAM24A и P. asplenii RF13H также снижало численность пораженных растений до 11,2 и 15,9% соответственно. Кроме того, необходимо уточнить, что использованная нами нагрузкафитопатогенного фона является довольно высокой и неестественной для природной среды и131выбрана для демонстрации выраженных симптомов заболевания. В природной среде применьшей распространенности и фитопатогенной нагрузке эффективность инокуляцииисследуемыми штаммами должна быть, по-видимому, выше.Таблица 3.13. Снижение заболеваемости пшеницы корневой гнилью, вызванной F. culmorum,при инокуляции бактериями P.
asplenii RF13H.ВариантСредняя длинапобега, ммСредняядлина корня,мм6,857,045,91Всхожесть, %Количествопораженныхрастений, %50±9,1**090±5,5Контроль14,2798±2,5P. asplenii RF13H14,4095±4,0Fusarium culmorum6,78*90±5,5Fusarium culmorum +P. asplenii RF13H10,10*6,6096±3,640±8,9НСР 052,361,52Примечание. *Различия достоверны на уровне НСР05, **внутрисеменная инфекцияРис. 3.13. Подавление смешанной инфекции, вызванной F. culmorum иAlternaria sp.,бактериями P.
asplenii RF13H: A. – симптомы инфекции: побурение и загнивание корневойсистемы, почернение зерновки; Б, В. – подавление инфекционного процесса при инокуляцииштаммом P. asplenii RF13H (белыми стрелками показаны симптомы инфекции в контрольномварианте).132Таблица 3.14. Снижение заболеваемости томатов черной пятнистостью при инокуляцииизучаемыми штаммами-антагонистами.ВариантКонтроль (патогенный фон P. syringae pv. tomato)Обработка семян и опрыскивание бактериальной суспензией P.asplenii RF13H + патогенный фон P. syringae pv. tomatoОбработка семян и опрыскивание бактериальной суспензией S.plymuthica AM24A + патогенный фон P.
syringae pv. tomatoОбработка семян и опрыскивание бактериальной суспензией F. sp.RM14A + патогенный фон P. syringae pv. tomatoКоличестворастений,пораженныхчернойпятнистостью, %24,4±7,815,9±6,711,2±5,89,7±5,4Рисунок 3.14. Симптомы черной пятнистости томатов, вызванной Pseudomonas syringae pv.tomato: появление черных пятен на листьях, побурение и гниль основания стебля,ингибирование коневой системы и развития всего растения в целом3.4.4. Целлюлозолитическая микробная ассоциация (ЦМА) и его эффективностьЭффективность деструкции соломы с использованием ЦМА (п.3.3.1.) оценивалось влабораторном и полевом (Приложение 1) экспериментах.
В качестве положительногоконтроля в лабораторном эксперименте использовали биопрепарат «Экстрасол»ибиопрепарат для деструкции пожнивных остатков «Баркон» (оба препарата разработаны вГНУ ВНИИСХМ).133В опыте показано, что в зависимости от размера частиц соломы овса, наличия обработки ивида биопрепарата значительно изменяется режим подвижных соединений углерода и азота впочве (рис.3.15, 3.16). Часто влияние биопрепарата было определяющим по сравнению состепенью измельчения соломы. Так, содержание подвижного углерода в почве приразложении соломы, обработанной «Экстрасолом» и ЦМА, не зависело от измельчениясоломы.
В вариантах с необработанной соломой содержание подвижных С и N было выше приизмельчении соломы.Рисунок 3.15. Динамика подвижных соединений углерода в опыте с внесением соломы впочву. А: 1) контроль; 2) солома; 3) солома + «Баркон»; 4) солома + «Экстрасол»; 5) солома +ЦМА; Б: 1) контроль; 2) солома измельченная; 3) солома измел.+ «Баркон»; 4) солома измел.+«Экстрасол»; 5) солома измел.+ЦМА.Рисунок 3.16. Динамика подвижных соединений азота в опыте с внесением соломы в почву.Варианты: А : 1) контроль; 2) солома; 3) солома + «Баркон»; 4) солома + «Экстрасол»; 5)солома + ЦМА; Б: 1) контроль; 2) солома измельченная; 3) солома измел.+ «Баркон»; 4)солома измел.+ «Экстрасол»; 5) солома измел.+ЦМА.134Существенных различий по содержанию гумуса в конце опыта по вариантам не было, заисключением снижения его содержания при обработке соломы ЦМА: в контроле Сгум.3,65±0,12, в вариантах с неизмельченной и измельченной соломой, обработанной ЦМА,3,46±0,06 и 3,59±0,06% соответственно.
Отсутствие корреляции между содержанием гумуса иостатком неразложившейся соломы в конце опыта (r = -0,074) свидетельствует о преобладаниипроцессов минерализации в почве. Накопление новообразованных гумусовых веществ(пирофосфатная вытяжка) имело отрицательную связь с относительным содержаниемактивноймикробнойбиомассы(r=-0,848)исколичествомгумусразлагающихмикроорганизмов в почве (r = - 0,649). Повышается активность микробоценоза в почве привнесении соломы в комплексе с активными микроорганизмами. По сравнению с контролемвозрастает дыхание почвы в 2 - 3,8 раза, размеры активной микробной биомассы на 31 - 76%,потоки С и N - на 97 - 400 и 203 - 380% соответственно. Следовательно, причиной отсутствиянакопления гумуса при внесении соломы стала высокая активность микроорганизмов, котораяприводит к быстрой минерализации поступающих питательных элементов.Выявлены существенные различия в эффективности биопрепаратов для разложения соломы взависимости от степени измельчения соломы.
Так, на измельченной соломе «Баркон» за 1месяц разлагает 45% внесенной соломы против 10% для неизмельченной, аналогичныерезультаты показала ЦМА (рис.3.17). На плодородной почве при достаточном увлажнении инеограниченности во времени (например, нет посева озимых) имеет смысл биопрепаратыприменять для ускорения разложения соломы.Рисунок 3.17. Влияние биопрепаратов на остаточное содержание соломы в почве. Указаныошибки средних135Таким образом, установлено, что наиболее эффективно по итогам 3-х месяцев при любыхразмерах частиц соломы еѐ разлагала ЦМА. На втором месте – биопрепарат «Баркон».По результатам полевого эксперимента (Приложение 2), проведенного в независимыхисследованиях на базе ВНИИОУ под руководством к.б.н.
Русаковой И.В. установлено, чтонаибольшую эффективность в деструкции пожнивных остатков зерновых культур показалаЦМА, выделенная из сфагновых мхов.3.4.5. Заключение к разделу 3.4По результатам представленных в разделе исследований дан положительный ответ наключевой вопрос диссертационной работы: способны ли эндофитные бактерии, выделенныеиз сфагновых мхов, колонизировать растения сельскохозяйственного значения и оказыватьположительное влияние на их рост и развитие. Установлено, что выделенные перспективныештаммы способны активно заселять ризосферу и ризоплану сельскохозяйственных культур,при этом их численность сопоставима с численностью контрольного штамма-продуцентамикробиологического препарата.
Интродуцируемые штаммы были визуализированы накорнях сельскохозяйственных растений с использованием методик FISH и CSLM, исследованхарактер формирования микроколоний перспективными штаммами. Для двух перспективныхштаммов подобраны пары праймеров и оптимизированы параметры реакции для их детекциив микровегетационных и полевых экспериментах при помощи метода ПЦР. Показан высокийантагонистический потенциал перспективных штаммов по отношению к возбудителямбактериальных и грибных заболеваний in planta.Отобраны штаммы, обладающиевыраженным ростстимулирующим действием на сельскохозяйственные культуры, ихэффективность продемонстрирована в микровегетационных экспериментах.
Исследуемаяцеллюлюзолитическая микробная ассоциация показала наибольшую эффективность придеструкции пожнивных остатков зерновых культур в лабораторных и полевых экспериментах.Результаты, полученные в работе, говорят о высоком потенциале использования эндофитныхбактерий, выделенных из сфагновых мхов, в создании микробиологических препаратов длясельскохозяйственного производства.1363.5. Создание и апробация лабораторного образца микробиологического препарата наоснове эндофитных бактерий сфагновых мхов3.5.1. Технологические режимы культивирования перспективных штаммов-продуцентовОсновной задачей данной части работы была отработка технологических режимов получениякультур перспективных штаммов-продуцентов с максимально высоким титром культуры исохранениемхозяйственно-ценныхсвойств.Получениекультурыпроизводилисиспользованием универсального газово-вихревого биореактора «Торнадо» (производствакомпании «Саяны», Новосибирск), оснащенного датчиками температуры, pH, парциальногодавления O2, с автоматической регулировкой заданных параметров и компьютернымуправлением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
