Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї

The dynamic of microorganism’s taxonomic groups in rhizosphere of three species of Echinacea: Echinacea purpurea (L.) Moench, E. pallida (Nutt) Nutt, E. angustifolia DC. has been shown. The biological activity of rhizosphere soil these species has been studied. The changes of quantity of microbic co...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2004
Hauptverfasser:	Ellanska, N.E., Shcherbakova, Т.О., Khokhlova, I.G., Yunosheva, Е.Р.
Format:	Artikel
Sprache:	Englisch
Veröffentlicht:	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2004
Online Zugang:	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1022
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Plant Introduction
Завантажити файл:

Institution

Plant Introduction

_version_	1860124651418550272
author	Ellanska, N.E. Shcherbakova, Т.О. Khokhlova, I.G. Yunosheva, Е.Р.
author_facet	Ellanska, N.E. Shcherbakova, Т.О. Khokhlova, I.G. Yunosheva, Е.Р.
author_sort	Ellanska, N.E.
baseUrl_str	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai
collection	OJS
datestamp_date	2020-01-04T12:13:15Z
description	The dynamic of microorganism’s taxonomic groups in rhizosphere of three species of Echinacea: Echinacea purpurea (L.) Moench, E. pallida (Nutt) Nutt, E. angustifolia DC. has been shown. The biological activity of rhizosphere soil these species has been studied. The changes of quantity of microbic communities have been revealed to depend of individual peculiarities and phases of development of species.
doi_str_mv	10.5281/zenodo.3252582
first_indexed	2025-07-17T12:47:33Z
format	Article
fulltext	Н.Е. ЕЛЛАНСЬКА, Т.О. ЩЕРБАКОВА, IX. ХОХЛОВА, О.П. ЮНОШЕВА Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1 МІКРОБНІ УГРУПОВАННЯ ТА БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ РИЗОСФЕРИ РІЗНИХ ВИДІВ ЕХІНАЦЕЇ УДК 631.427.2:581.524.1 Показано динаміку мікроорганізмів основних таксономічних груп у ризосфері трьох видів ехінацеі: е. пурпурової (Echinacea purpurea (L.) Moench), e. блідої (E. pallida (Nutt) Nutt), e. вузьколистої (E. angustifolia DC). Вивчено біологічну активність ризосферного ґрунту зазначених видів ехінацеі. Виявлено, що зміна чисельності мікробних угруповань залежить від фаз розвитку рослин та індивідуальних особливостей видів. На сьогоднішній день ехінацея є однією з найпопулярніших лікарських рослин, які вирощуються в Україні. Препарати ехінацеї проявляють імуностимулюючу, протиалер- гійну, протипухлинну активність, стимулю ють синтез інтерферону, інтерлейкіну, прис корюють відновлення мікроциркуляції, спри яють загоєнню ран, опіків і виразок [6, 11]. У нашій країні ехінацея використовується та кож як кормова, медоносна і декоративна культура [7]. З усіх відомих видів роду Echinacea Moench в Україні інтродуковано три: ехіна- цею пурпурову (Echinacea purpurea (L.) Moench), e. бліду (E. pallida (Nutt) Nutt), e. вузьколисту (E. angustifolia DC). Незва жаючи на всебічне дослідження цього роду ботаніками, фізіологами, хіміками, фарма кологами, питання взаємодії ехінацеї з ґрунтовим фактором залишається зовсім не вивченим. Ґрунт є обов'язковим компонентом будь- якої екосистеми і середовищем існування різноманітних живих істот, зокрема мікро організмів. Завдяки своїй високій фізіологіч ній активності та різноманітності біохімічних функцій, мікроорганізми трансформують екзометаболіти рослин, знижуючи таким чином токсичність ґрунту, і самі продукують багатий спектр фізіологічно активних речо- © Н.Е. ЕЛЛАНСЬКА, Т.О. ЩЕРБАКОВА, IT. ХОХЛОВА, О.П. ЮНОШЕВА, 2004 вин (вітаміни, гетероауксини, антибіотики тощо), що може зумовлювати стимуляцію росту рослин [2, 9]. Мікробіологічні особли вості ґрунту залежать від екологічних фак торів і відрізняються значною варіабель ністю. Стійкість мікробної екосистеми ви значається чисельним складом мікроор ганізмів, в якому одні види домінують над іншими і регулюють швидкість активних процесів у ґрунті. Метою наших досліджень було вивчення мікробних угруповань ризосферного ґрунту та його біологічної активності під різними видами ехінацеї. Критерієм активності ґрун тової мікробіоти вважали кількісний та якісний склад неспорових та спороутворю- вальних бактерій, стрептоміцетів та мікро- міцетів [1]. Об'єктом досліджень був ризосферний ґрунт інтродукованих в Україні видів ехіна цеї - Echinacea purpurea, Е. pallida, Е. an gustifolia - другого року вегетації. Зразки ґрунту відбирались з дослідних ділянок Полтавського державного сільсько господарського інституту у різні фази веге тації ехінацеї за загальноприйнятою мето дикою [4]. Вилучення мікроорганізмів зі свіжевідібраних зразків ґрунту здійснювали методом посіву ґрунтових суспензій у відповідних розведеннях на агаризовані жи вильні середовища за загальноприйнятими у ґрунтовій мікробіології методиками [5]. Кількість бактерій та стрептоміцетів врахо- ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, Ne З 65 Н.Е. Елланська, Т.О. Щербакова, І.Г. Хохлова, О.П. Юношева ЕЗ а ІШ б D b SS г Рис. 1. Чисельність мікроорганізмів основних таксономічних груп у ризосфері видів Echinacea Moench: I - фаза розетки; II - фаза цвітіння; III - післяжнивна фаза; а - контроль; 6 - Е . purpurea; в - Е. pallida; г - Е. angustifolia вували на капустяному агарі (КА). Для підрахунку спороутворювальних бактерій, витяжку з ґрунту перед посівом пастеризу вали при 75° С протягом 10 хв і проводили глибинний посів на середовище Мішустіна. Для культивування мікроскопічних грибів застосовували середовище Чапека (СЧ). Біологічну активність ризосферного ґрун ту вивчали методом прямого біотестування за допомогою рослинного тесту — крес-сала ту [3] та мікроорганізму Azotobacter chroo- coccum (% обростання грудочок ґрунту на середовищі Ешбі) [8]. Динаміка чисельності мікроорганізмів досліджуваних ґрунтів залежала від виду ехінацеї та фенологічної фази. До складу мікробних асоціацій входили мікроміцети. Представники цієї екологічної групи віді грають велику роль у процесах, пов'язаних з перетворенням та новоутворенням орга нічної маси, специфічних метаболітів, що біотично та абіотично впливають на інших представників біоценозу - вищі рослини, мікроорганізми, ґрунтову фауну. Як компо ненти гетеротрофного блоку вони беруть активну участь у первинних процесах 66 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № З Мікробні угруповання та біологічна активність розкладу органічних решток, особливо тих, які важко гідролізуються (клітковина та лігнін), а також у синтезі специфічних мета болітів, антибіотиків і токсинів [5, 10]. Мак симальний рівень розвитку мікроміцетів при падав на весняний період (фаза відростання розетки ехінацеї). У фазу цвітіння рослин їхня кількість зменшувалась, досягаючи сво го мінімального значення у післяжнивну фа зу (рис. 1, А). Важливе місце у біогеоценозі ґрунту посідає угруповання неспорових бактерій. Життєдіяльність цієї групи зумовлена на явністю легкодоступних органічних речовин у вигляді кореневих виділень та рослинних решток. Характерною особливістю динаміки чисельності неспорових бактерій було різке коливання їх кількості залежно від виду ехінацеї (рис. 1, В). Найменше значення зафіксоване навесні у ризосфері Е. purpurea (10,3 млн), а у післяжнивну фазу їх чисельність зросла майже у 10 разів і стано вила 120,8 млн, перевищивши всі інші по казники, що свідчить про значний вплив ко реневих виділень ехінацеї на біогенність ґрунту. На наступному етапі біодеструкції коре невих виділень та рослинних решток у дію вступають спороутворювальні бактерії. Вва жають, що вони асимілюють речовини, не доступні неспоровим мікроорганізмам. Мож ливо, вони розвиваються за рахунок вико ристання органічних речовин, утворених мікроорганізмами на першому етапі мінера лізації [9]. У ризосфері досліджуваних видів ехіна цеї спороутворювальні бактерії траплялися у кількості від 34,6 до 280 тис. колонієутво- рювальних одиниць (КУО) в 1 г сухого ґрун ту, Найбільша їхня чисельність була вияв лена навесні у ризосфері всіх видів ехінацеї, проте максимального значення вона досяга ла під Е. angustifolia в усі строки спостере жень (рис. 1, Г). Значну роль у родючості ґрунту відігра ють грунтові стрептоміцети. їм притаманна висока фізіологічна активність. Вони можуть розвиватись на різноманітних субстратах, а також продукувати антибіотичні та фітоток сичні сполуки [1]. Оскільки стрептоміцети менш чутливі до нестачі вологи, найкраще вони розвивалися влітку та восени (рис. 1, Б). За чисельністю цієї групи мікроор ганізмів перше місце також посіла ризосфе ра Е. purpurea. Порівняльний аналіз щодо динаміки чи сельності мікроорганізмів основних таксо номічних груп ризосферного ґрунту показав, що найбільшою чисельністю мікроорга нізмів, особливо бактерій та стрептоміцетів, відрізнялась ризосфера Е. purpurea. Вірогід но, кореневі виділення цього виду створю ють сприятливі умови для розвитку саме цих груп мікроорганізмів. Наведені дані свідчать про участь мікроорганізмів з по тужним ферментативним апаратом у дест рукції алелопатичних речовин, що виділя ються ехінацеєю у ґрунт. Мікробіологічні дослідження багатьох ав торів [2, 5, 9, 10] показали, що ґрунтові мікроміцети можуть бути одним із факторів алелопатичної дії на рослини, джерелом фітотоксичних сполук, тому предметом на ших детальних досліджень і стали ґрунтові мікроміцети. Згідно з отриманими результатами (рис. 2) у ризосфері ехінацеї переважали види родів Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichoderma. Порівняно з контролем під усіма видами ехінацеї спектр грибів-дест- рукторів рослинних решток та кореневих виділень був ширший (мукоральні, Tricho derma та види родів Aspergillus і Penicil lium). Водночас знижувалася чисельність та видовий склад грибів з фітотоксичним ме таболізмом - F. oxysporum, F. solani, А. сап- didus. Можливо, саме це та відсутність ба цил і стрептоміцетів, які належать до фіто токсичних видів, зумовили такі показники біологічної активністі ґрунту. Найбільш простим та легким у виконанні й водночас досить чутливим методом визна чення алелопатичного потенціалу ґрунту є метод прямого біотестування ґрунту на ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № З 67 Н.Е. Елланська, Т.О. Щербакова, 1.Г. Хохлова, О.П. Юношева □ Fusarium ED Penicillium ІЗ Trihoderma И Aspergillus В інші види Рис. 2. Співвідношення домінуючих родів мікромі- цетів у ризосфері різних видів ехінацеї: а - Echinacea purpurea; 6 - Е . pallida; в - Е. angus- tifolia; г - контроль 140О о & ч 120 ° и Э* loo * § CJ ^.У Н а л§.з и ° 80 60 40 20 □ б 0 ] Рис. 3. Біологічна активність ризосферного ґрунту видів Echinacea Moench: I — фаза розетки; II - фаза цвітіння, III - післяж нивна фаза; к - контроль; а - Е. purpurea; 6 - Е . pa llida; в - Е. angustifolia крес-салаті. У всі фази вегетації видів ехіна цеї спостерігалась стимуляція росту коренів тестової культури. Однак у ризосфері Е. pur purea ці показники досягали найбільшого значення (рис. З, А). Така ж тенденція відмічалась і в іншому тесті, а саме - для вільноживучого азотфік суючого мікроорганізму Azotobacter chroo- coccum, який є чутливим індикатором зміни ґрунтових умов, наявності фосфору, калію, кальцію у ґрунті та його фітотоксичності і є невід’ємною складовою мікробних угрупо вань [1] (рис. З, Б). Друге місце за мікро- та біологічною ак тивністю посідає Е. pallida. Картина роз поділу мікроорганізмів основних такеономіч- 68 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № З Мікробні угруповання та біологічна активність них груп у ризосфері цього виду за фазами вегетації дещо подібна до попереднього ви ду. Біологічна активність за обома показни ками була трохи нижча (рис. 3). Щодо розподілу мікроорганізмів у ризо сфері Е. angustifolia, то тут ми спостерігали протилежну закономірність порівняно з дво ма попередніми видами. Чисельність бак терій та стрептоміцетів була незначною в усі строки спостережень, а кількість спорових та мікроміцетів досягала значних показ ників. Це відобразилось на біологічній актив ності ризосферного ґрунту Е. angustifolia зростанням його токсичності та пригнічен ням розвитку азотобактера. Таким чином, результати досліджень, проведених на дослідних ділянках, показали, що динаміка мікроорганізмів основних таксо номічних груп у ризосфері ехінацеї має до сить мінливий характер. Періоди збільшення та зменшення чисельності мікроорганізмів закономірно пов'язані з видовими особливос тями ехінацеї, фазами розвитку рослин, на копиченням у ґрунті алелопатично активних речовин та інтенсивністю фізіологічних про цесів, що відбуваються у ньому. Вирощуван ня зазначених видів ехінацеї, особливо Е. pu rpurea, сприяє підвищенню біологічної ак тивності ґрунту. 1. Андреюк К.І., Іутинська Г.О., Антипчук А.Ф. та ін. Ф ункціонування мікробних ценозів ґрун ту в умовах антропогенного навантаж ення. - Київ: Обе реги, 2001. - 240 с. 2. Головко Э.А. М икроорганизмы в аллелопатии высш их растений. - К : Наук, дум ка, 1984. - 199 с. 3. Гродзинский A.M., Кострома Е.Ю., Шроль Т.С., Хохлова И.Г. П рям ы е методы биотестирования почвы и метаболитов микроорганизмов / / А ллело- п атия и продуктивность растений. - К : Н аук, дум ка, 1990. - С. 121-124. 4. Звягинцев Д.Г. М етоды почвенной микробио логии и биохимии: Учеб. пособ. - М., 1991. - 318 с. 5. Методы экспериментальной микологии. С пра вочник / Под. ред. В.И. Билай. — К : Н аук, думка, 1982. - 550 с. 6. Моисеева Г.Ф., Гурина Н.С. Э хинацея пурпур ная - эф ф ективны й иммуностимулятор / / Х и м - ф арм ацевт. ж урн. - 1999. - 33, № 6. - С. 40-41. 7. Самородов В.Н., Поспелов С.В. Эхинацея в Украине: полувековой опыт интро-дукции и возде лывания / / Наук, вісник Полтав. ун-ту. - 1999. - Вип. 39. - С. 5-10. 8. Теппер Е.З. Микробиологический практикум. — М.: Колос, 1979. - 216 с. 9. У т р о є М.М. Роль микроорганизмов в устой чивости почв / / Экология и почвы: Избр. лекции 1— 7-й всероссийских школ, Пущино, 1991-1997. - Пу- щино, 1998. - Т. 1. - С. 15-21. 10. Dighton J. Fudji in Ecosystem Processes. — New York, Basel: Marcel Dekker Inc., 2003. - 432 p. 11. Hobbs C.K. Echinacea. A Literature Review / / Herbar Gram. - 1994. - N 30. - P. 33-48. Рекомендувала до друку Л.Д. Юрчак H.Э. Элланская, Т.О. Щербакова, И.Г. Хохлова, Е.П. Юиогиева Национальный ботанический сад им. Н.Н Гришко НАН Украины, Украина, г. Киев МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ РИЗОСФЕРЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЭХИНАЦЕИ Показана динамика микроорганизмов основных таксономических групп в ризосфере трех видов эхинацеи: э. пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench), э. бледной (Е. pallida (Nutt) Nutt), э. узко листой (Е. angustifolia DC). Изучена биологическая активность ризосферной почвы упомянутых видов эхинацеи. Выявлено, что изменение численности микробных сообществ зависит от фаз развития рас тений и индивидуальных особенностей видов. N.E. Ellanska, Т.О. Shcherbakova, I.G. Khokhlova, Е.Р. Yunosheva М.М. Grishko National Botanical Gardens, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kyiv THE MICROBIC COMMUNITIES AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF RHIZOSPHERE DIFFERENT SPECIES OF ECHINACEA The dynamic of microorganism’s taxonomic groups in rhizosphere of three species of Echinacea: Echinacea purpurea (L.) Moench, E. pallida (Nutt) Nutt, E. an gustifolia DC has been shown. The biological activity of rhizosphere soil these species has been studied. The changes of quantity of microbic communities have been revealed to depend of individual peculia rities and phases of development of species. ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № З 69
id	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1022
institution	Plant Introduction
keywords_txt_mv	keywords
language	English
last_indexed	2025-07-17T12:47:33Z
publishDate	2004
publisher	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	wwwplantintroductionorg/51/e2793822d9662b18c970434f22e7ab51.pdf
spelling	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-10222020-01-04T12:13:15Z The microbic communities and biological activity of rhizosphere different species of Echinacea Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї Ellanska, N.E. Shcherbakova, Т.О. Khokhlova, I.G. Yunosheva, Е.Р. The dynamic of microorganism’s taxonomic groups in rhizosphere of three species of Echinacea: Echinacea purpurea (L.) Moench, E. pallida (Nutt) Nutt, E. angustifolia DC. has been shown. The biological activity of rhizosphere soil these species has been studied. The changes of quantity of microbic communities have been revealed to depend of individual peculiarities and phases of development of species. Показано динаміку мікроорганізмів основних таксономічних груп у ризосфері трьох видів ехінацеї: е. пурпурової (Echinacea purpurea (L.) Moench), e. блідої (E. pallida (Nutt) Nutt), e. вузьколистої (E. angustifolia DC). Вивчено біологічну активність ризосферного ґрунту зазначених видів ехінацеї. Виявлено, що зміна чисельності мікробних угруповань залежить від фаз розвитку рослин та індивідуальних особливостей видів. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2004-09-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1022 10.5281/zenodo.3252582 Plant Introduction; Vol 23 (2004); 65-69 Інтродукція Рослин; Том 23 (2004); 65-69 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377849 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1022/980 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle	Ellanska, N.E. Shcherbakova, Т.О. Khokhlova, I.G. Yunosheva, Е.Р. Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title	Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title_alt	The microbic communities and biological activity of rhizosphere different species of Echinacea
title_full	Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title_fullStr	Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title_full_unstemmed	Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title_short	Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
title_sort	мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї
url	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1022
work_keys_str_mv	AT ellanskane themicrobiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT shcherbakovato themicrobiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT khokhlovaig themicrobiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT yunoshevaer themicrobiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT ellanskane míkrobníugrupovannâtabíologíčnaaktivnístʹrizosferiríznihvidívehínaceí AT shcherbakovato míkrobníugrupovannâtabíologíčnaaktivnístʹrizosferiríznihvidívehínaceí AT khokhlovaig míkrobníugrupovannâtabíologíčnaaktivnístʹrizosferiríznihvidívehínaceí AT yunoshevaer míkrobníugrupovannâtabíologíčnaaktivnístʹrizosferiríznihvidívehínaceí AT ellanskane microbiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT shcherbakovato microbiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT khokhlovaig microbiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea AT yunoshevaer microbiccommunitiesandbiologicalactivityofrhizospheredifferentspeciesofechinacea

Мікробні угруповання та біологічна активність ризосфери різних видів ехінацеї

Institution

Ähnliche Einträge