Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2

У виробничого штаму Azospirillum brasilense 18/2, який тривалий період зберігається методом періодичних пересівів на агаризованому середовищі, виявлено здатність до дисоціації на R- та S- форми. Встановлено, що ефективну асоціативну систему з рослинами гречки може формувати лише вихідний штам A. bra...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
1. Verfasser:	Горбань, В.П.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України 2009
Schriftenreihe:	Сільськогосподарська мікробіологія
Schlagworte:	Загальна і ґрунтова мікробіологія
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29732
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2 / В.П. Горбань // Сільськогосподарська мікробіологія:: Міжвід. темат. наук. зб. — Чернігів, 2009. — Вип. 10. — С. 83-90. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-29732
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-297322025-02-23T18:18:57Z Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2 Сравнение эффективности R- и S-форм штамма Azospirillum brasilense 18/2 The comparison of R- and S-form of Azospirillum brasilense 18/2 strain efficiency Горбань, В.П. Загальна і ґрунтова мікробіологія У виробничого штаму Azospirillum brasilense 18/2, який тривалий період зберігається методом періодичних пересівів на агаризованому середовищі, виявлено здатність до дисоціації на R- та S- форми. Встановлено, що ефективну асоціативну систему з рослинами гречки може формувати лише вихідний штам A. brasilense 18/2. У производственного штамма A. brasilense 18/2, который продолжительное время сохраняется методом периодических пересевов на агаризованной среде, установлена способность к диссоциации на R- и S-формы. У становлено, что эффективную ассоциативную систему с растениями гречихи может формировать только исходный штамм A. brasilense 18/2. The dissociation ability for R- and S-form by the industrial strain A. brasilense 18/2 preserved for long period by method of periodical replanting on the agar medium was established. It was shown that only starting strain A. brasilense 18/2 had formed the effective associative systems with buckwheat plants. 2009 Article Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2 / В.П. Горбань // Сільськогосподарська мікробіологія:: Міжвід. темат. наук. зб. — Чернігів, 2009. — Вип. 10. — С. 83-90. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1997-3004 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29732 631.847.21:57.083.223:633.12 uk Сільськогосподарська мікробіологія application/pdf Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Загальна і ґрунтова мікробіологія Загальна і ґрунтова мікробіологія
spellingShingle	Загальна і ґрунтова мікробіологія Загальна і ґрунтова мікробіологія Горбань, В.П. Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2 Сільськогосподарська мікробіологія
description	У виробничого штаму Azospirillum brasilense 18/2, який тривалий період зберігається методом періодичних пересівів на агаризованому середовищі, виявлено здатність до дисоціації на R- та S- форми. Встановлено, що ефективну асоціативну систему з рослинами гречки може формувати лише вихідний штам A. brasilense 18/2.
format	Article
author	Горбань, В.П.
author_facet	Горбань, В.П.
author_sort	Горбань, В.П.
title	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2
title_short	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2
title_full	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2
title_fullStr	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2
title_full_unstemmed	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2
title_sort	порівняння ефективності r- та s-форм штаму azospirillum brasilense 18/2
publisher	Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Загальна і ґрунтова мікробіологія
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29732
citation_txt	Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2 / В.П. Горбань // Сільськогосподарська мікробіологія:: Міжвід. темат. наук. зб. — Чернігів, 2009. — Вип. 10. — С. 83-90. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Сільськогосподарська мікробіологія
work_keys_str_mv	AT gorbanʹvp porívnânnâefektivnostírtasformštamuazospirillumbrasilense182 AT gorbanʹvp sravnenieéffektivnostirisformštammaazospirillumbrasilense182 AT gorbanʹvp thecomparisonofrandsformofazospirillumbrasilense182strainefficiency
first_indexed	2025-11-24T07:26:16Z
last_indexed	2025-11-24T07:26:16Z
_version_	1849655742958665728
fulltext	83 УДК 631.847.21:57.083.223:633.12 ПОРІВНЯННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ R- ТА S-ФОРМ ШТАМУ azospirillum BrasilEnsE 18/2 Горбань В.П. Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН, вул. Шевченка, 97, м. Чернігів, 14027, Україна E-mail: isgm@ukrpost.ua у виробничого штаму Azospirillum brasilense 18/2, який тривалий період зберігається методом періодичних пересівів на агаризованому середовищі, виявлено здатність до дисоціації на R- та S- форми. Встановлено, що ефективну асоціативну систему з рослинами гречки може формувати лише вихідний штам A. brasilense 18/2. Ключові слова: дисоціація, азоспірили, потенційна азот- фіксувальна активність, гречка. Дисоціація бактерій – це розщеплення однорідної популяції на варіанти, які розрізняються генетичними, фізіолого-біохімічними і морфологічними ознаками. Відомо, що дисоціація постійно відбувається у природних популяціях, реалізується в межах норми реакції генотипу і для мікроорганізмів має важливе пристосувальне значення до умов довкілля [1]. Однак, у мікробіологічній практиці дисоціація може призводити до небажаних змін властивостей мікроорганізмів. Особливу увагу цьому явищу приділяють медичні та вете- ринарні мікробіологи, оскільки зі зміною морфології колоній може змінюватися вірулентність та антигенні властивості патогенних мікроорганізмів [2]. Актуальним є це питання і для біотехнологів. Адже в процесі субкультивування виробничі штами мікроорганізмів (комерційно важливі продуценти білка, амінокислот, вітамінів, ферментів і т. ін.) можуть дисоціювати, втрачаючи при цьому біосинтетичну активність [3]. Явище дисоціації має важливе практичне значення у ґрунто- вій мікробіології, оскільки штами бактерій, які використовуються для виготовлення біопрепаратів, повинні бути генетично одно- рідними та стійкими за виробничо-цінними ознаками. Так, наприклад, у представників виду Bacillus thuringiensis в процесі дисоціації з високою частотою виникають клітини, що повністю або 84 частково втрачають здатність до спороутворення, внаслідок чого вони формують сірі прозорі колонії (R-форми). У таких дисоціантів змінюється і низка інших ознак, зокрема, кристалоутворення, метаболічна активність і, відповідно, їх ентомоцидна дія [4]. У випадку, якщо штам є біоагентом бактеріального препарату, його дія буде не ефективною. Виявлена здатність до дисоціації і у бульбочкових бактерій люцерни, конюшини, вики, еспарцету [5]. Показано, що бульбочкові бактерії слизистих, пастоподібних і шорсткуватих колоній відрізнялися за низкою біохімічних властивостей, стійкістю до антибіотиків, деяких протруювачів, ультрафіолетового опромінення. Однак, не знайдено чіткої відповіді на питання щодо зв’язку між формою колоній та ефективністю дисоціантів. У колекції корисних ґрунтових мікроорганізмів при Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН з метою гарантованого зберігання культур постійно контролюється життєздатність, чистота і функціональна активність всіх штамів мікроорганізмів за різних методів зберігання. У процесі перевірки чистоти музейних культур виявлено розщеплення популяції штаму Azospirillum brasilense 18/2, який тривалий час зберігається методом періодичних пересівів, на варіанти за морфологією колоній. Метою нашої роботи було встановити, чи існує корелятивна залежність між морфологічними змінами у дисоціантів та їх агрономічно цінними властивостями. Матеріали і методи. Об’єктом досліджень був штам A. brasilense 18/2, виділений із ризосферного ґрунту рослин гречки сорту Ідель у 1985 році В.І. Лоховою та О.В. Надкерничою. Перевірку чистоти штаму проводили на живильному середовищі такого ж складу, що використовується для його підтримання: картопляний відвар (200 г картоплі на 1 л водопровідної води) – 1,0 л, яблучна кислота – 2,5 г, цукроза – 2,5 г, КОН – 2,0 г, агар-гар – 1,5 %, рН до стерилізації – 6,8. Чутливість азоспірил до антибіотиків вивчали згідно методики, описаної у роботі О.А. Полтавської [6]. Визначення нітрогеназної активності штаму A. brasilense 18/2 та його S- і R- варіантів в чистій культурі проводили на середовищі Доберейнер ацетиленовим методом. Потенційну активність азотфіксації на коренях рослин гречки та в ґрунті ризосфери визначали згідно з загальноприйнятою методикою [7]. 85 Польовий дослід проводили в грунтово-кліматичних умовах Полісся (дослідна ділянка Інституту сільськогосподарської мікробіології). Ґрунт дерново-підзолистий, супіщаний (рНсол. –5,6, вміст гумусу в орному шарі (за Тюріним) – 1,0-1,2 %, загального азоту – 0,08-0,12 %, рухомих форм фосфору (за Кірсановим) – 16,0- 18,0 мг Р2О5, обмінного калію (за Кірсановим) – 10,0-4,0 мг К2О на 100 г ґрунту. Повторність досліду чотирьохкратна. Облікова площа ділянки 5 м2. Посів широкорядний з шириною міжрядь 40 см. Норма висіву насіння – 2 млн схожих насінин на 1 га. Насіння гречки сорту Антарія перед посівом обробляли суспензією бактерій A. brasilense 18/2 та його S- і R- форм із розрахунку 200 тис. бактеріальних клітин на одну насінину. У контрольному варіанті насіння зволожували водою. Результати та їх обговорення. При розсіві популяції A. brasilense 18/2 на картопляне середовище з янтарною кислотою утворювалось два типи колоній: одні з них – округлі, прозорі, слизисті, блискучі, діаметром 5-7 мм, при пересіві штрих слизистий, з перламутровим блиском і блідо-рожевим забарвленням (S-форма); інші – матові, випуклі, рожевого кольору, діаметром 3 мм, при пересіві штрих складчастий, не слизистий, з рожевим забарвленням та перламутровим блиском (R-форма). За літературними даними [1] перші фенотипові зміни при дисоціативних переходах відбуваються в клітинній оболонці, що може змінити інтенсивність надходження речовин у клітини, і як наслідок, – швидкість росту, стійкість клітин до дії фізичних і хімічних факторів, активність ферментів, пов’язаних з мембранами. Проведені дослідження показали, що дисоціанти не відрізнялися між собою за швидкістю росту. Так, колонії обох типів на поверхні агаризованого середовища з’являлись на третю добу. При посіві на напіврідке середовище Доберейнер бактерії як зі слизистих, так і з шорсткуватих колоній через 3 доби утворювали плівку на поверхні середовища та змінювали його забарвлення, що є характерним для азоспірил. При мікроскопії встановлено, що бактерії обох варіантів не втрачали рухомості, як це іноді спостерігається при переході в R-форму. Дослідження стійкості бактерій до антибіотиків показало, що як вихідний штам A. brasilense 18/2, так і його R- і S-форми 86 були резистентними до ампіциліну, оксациліну та поліміксину, малочутливими до цефотаксиму і чутливими до інших антибіотиків, які використовували в досліді (табл. 1). Відмічено незначне зменшення діаметру зони затримки росту у S-форми як у порівнянні з вихідним штамом, так і з R-формою. Таблиця 1. Антибіотикочутливість a. brasilense 18/2 та його r- і s-форм Антибіотики та механізм їх біологічної дії Діаметр зони затримки росту, мм A. brasilense 18/2 A. brasilense 18/2 (S-форма) A. brasilense 18/2 (R-форма) Інгібітори синтезу білка: гентаміцин еритроміцин фурадонін 45,0 36,0 47,7 43,3 32,7 37,7 42,7 40,0 41,0 Інгібітори синтезу клітинної стінки: ампіцилін оксацилін цефотаксим 0 0 16,7 0 0 13,7 0 0 17,6 Інгібітори транскрипції і синтезу нуклеїнових к-т: норфлоксацин ципрофлоксацин 60,7 59,6 54,0 61,3 60,3 61,7 Інгібітор функціонування ЦПМ поліміксин 0 0 0 Відомо, що бактерії роду Azospirillum є одними з найбільш активних азотфіксаторів і утворюють з різними видами рослин ефективні асоціації. Штам A. brasilense 18/2 активно колонізує ко- рені рослин гречки та сприяє підвищенню рівня фіксації молекулярного азоту у кореневій зоні. На його основі створено препарат Діазобактерин, застосування якого у технології вирощування гречки забезпечує істотне підвищення урожайності (від 12,4 до 18,1 %) та якості зерна [8]. Тому, важливо було з’ясувати, чи впливає зміна морфології колоній A. brasilense 18/2 на актив- ність азотфіксації. Проведені дослідження показали, що бактерії обох морфо- логічних варіантів A. brasilense 18/2 не втрачають здатності 87 фіксувати азот атмосфери в чистій культурі і за цим показником навіть перевищують вихідний штам. Так, вихідний штам фіксував 6,4±0,42 мкг N/мл середовища за 24 години, а його S- та R-варіанти відповідно 7,5±0,20 та 11,1±1,61 мкг N/мл середовища за 24 години. 1 – без інокуляції (контроль), 2 – інокуляція A. brasilense 18/2, 3 – інокуляція R-формою A. brasilense 18/2, 4 – інокуляція S-формою A. brasilense 18/2 Рис. 1. Потенційна азотфіксувальна активність у ризосферному ґрунті рослин гречки сорту Антарія за інокуляції насіння штамом A. brasilense 18/2 та його R- і S-формами 1 – без інокуляції (контроль), 2 – інокуляція A. brasilense 18/2, 3 – інокуляція R-формою A. brasilense 18/2, 4 – інокуляція S-формою A. brasilense 18/2 Рис. 2. Потенційна азотфіксувальна активність на корінні рослин гречки сорту Антарія за інокуляції насіння штамом A. brasilense 18/2 та його R- і S-формами 0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 ,    2 4 /   ,        0 100 200 300 400 500 600 700 1 2 3 4 ,    2 4 /    ,         88 Здатність дисоціантів утворювати ефективні асоціації з гречкою вивчали у польовому досліді. Як видно з представлених на рис. 1 і 2 результатів досліджень, максимум активності процесу азотфіксації в кореневій зоні гречки припадав на період цвітіння рослин та плодоутворення. Збільшення потенційної азотфіксувальної активності як у ризосферному ґрунті, так і на корінні рослин в усі фази їх розвитку відносно контролю відмічено лише у варіанті, де насіння було бактеризоване вихідним штамом. Це, ймовірно, сприяло оптимізації азотного живлення та позитивно позначилося на продуктивності культури: урожайність гречки під дією штаму A. brasilense 18/2 збільшилась на 24,8 % у порівнянні з варіантом без інокуляції (табл. 3). Таблиця 3. Ефективність бактеризації насіння гречки сорту Антарія штамом a. brasilense 18/2 і його s- та r-варіантами (польовий дослід, 2009 р.) Варіанти досліду Урожайність, ц/га Приріст до контролю ц/га % Без інокуляції (контроль) 18,33 – Інокуляція A. brasilense 18/2 22,88 4,55 24,8 Інокуляція R-формою A. brasilense 18/2 20,80 2,47 13,5 Інокуляція S-формою A. brasilense 18/2 17,35 – – НІР0,5 2,17 Слід відмітити зростання урожайності зерна і у варіанті з застосуванням для інокуляції R-форми досліджуваного штаму, хоча активність азотфіксації у цьому варіанті була на рівні контролю. Очевидно, цей факт можна пояснити тим, що позитивна дія азоспірил полягає не тільки у здатності фіксувати молекулярний азот, а і продукувати біологічно активні речовини, які позитивно впливають на ріст та розвиток рослин. Отже, в процесі субкультивування виробничі штами можуть дисоціювати, що призводить до зниження їх активності. Тому, важливо контролювати популяційний склад виробничих штамів та відпрацьовувати методи їх довготривалого зберігання, за яких ризик генетичних змін мінімальний. 89 Автор висловлює подяку Ковалевській Т.М. та Губановій Л.С. за допомогу в проведенні досліджень. 1. Милько Е.С. Гетерогенность популяции бактерий и процесс диссоциации /Е.С. Милько, Н.С. Егоров. – М.: Из-во МГУ, 1991. – 144 с. 2. Мартынкина Л.П. Морфологические и физиолого-биохимичес- кие особенности диссоциантов Pseudomonas aeruginosa /Л.П. Мартынкина //Микробиол. – 1996. – Т. 5. – С. 352-356. 3. Сапунова Л.И. Хранение актинобактерий рода Arthrobacter под минеральным маслом /Л.И. Сапунова, С.В. Баева, И.О. Козакевич //Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии (Минск, 1-2 июня 2006 г.): матер. междунар. конф. – Минск, 2006. – С. 8-11. 4. Патыка В.Ф. Экология Bacillus thuringiensis /В.Ф. Патыка, Т.И. Патыка. – К.: Из-во ПДАА, 2007. – 226 с. 5. Васюк Л.Ф. К вопросу о диссоциации у Rhizobium meliloti /Л.Ф. Васюк, Б.В. Ченцов, И.Б. Иванова //Экология и физиология почвенных микроорганизмов: сб. науч. тр. – Л., 1976. – С. 87-93. 6. Полтавська О.А. Антибіотикочутливість біфідобактерій, ізольо- ваних із різних природних джерел /О.А. Полтавська, Н.К. Коваленко //Мікробіол. журн. – 2005. – Т. 67, № 6. – С. 32-39. 7. Методичні рекомендації по визначенню активності азотфіксації в ґрунті та кореневій зоні рослин ацетиленовим методом /за ред. В.В. Волкогона. – Чернігів, 1997. – 14 с. 8. Мікробні препарати у землеробстві. Теорія і практика /[В.В. Волкогон, О.В. Надкернична, Т.М. Ковалевська та ін.]. – К.: Аграрна наука, 2006 – 312 с. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ R- И S-ФОРМ ШТАММА azospirillum BrasilEnsE 18/2 Горбань В.П. Інститут сельскохозяйственной микробиологии УААН, г. Чернигов у производственного штамма A. brasilense 18/2, который продолжительное время сохраняется методом периодических пересевов на агаризованной среде, установлена способность к диссоциации на R- и S-формы. установлено, что эффективную ас- социативную систему с растениями гречихи может формировать только исходный штамм A. brasilense 18/2. Ключевые слова: диссоциация, азоспириллы, потенциальная азотфиксирующая активность, гречиха. 90 THE COMPARISON OF R- AND S-FORM OF azospirillum BrasilEnsE 18/2 STRAIN EFFICIENCy Gorban V.P. Institute of Agricultural Microbiology, UAAS, Chernihiv The dissociation ability for R- and S-form by the industrial strain A. brasilense 18/2 preserved for long period by method of periodical replanting on the agar medium was established. It was shown that only starting strain A. brasilense 18/2 had formed the effective associative systems with buckwheat plants. Key words: dissociation, azospirillum, potential nitrogen-fixing activity, buckwheat.

Порівняння ефективності R- та S-форм штаму Azospirillum brasilense 18/2

Institution

Ähnliche Einträge