БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО
Objective. Study the biological properties of the diazotroph Azospirillum brasilense 10/1, promising for improving the nitrogen nutrition of spring triticale and obtaining a high quality crop. Methods. A strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of spring triti...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2021
|
| Онлайн доступ: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/341 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466018620047360 |
|---|---|
| author | Шаховніна, О. О. Надкернична, О. В. Стрекалов, В. М. Тимошенко, О. П. |
| author_facet | Шаховніна, О. О. Надкернична, О. В. Стрекалов, В. М. Тимошенко, О. П. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О. О. Шаховніна",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "О. В. Надкернична",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "В. М. Стрекалов",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "О. П. Тимошенко",
"institution": "Національний університет «Чернігівська політехніка»"
}
] |
| author_sort | Шаховніна, О. О. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:47Z |
| description | Objective. Study the biological properties of the diazotroph Azospirillum brasilense 10/1, promising for improving the nitrogen nutrition of spring triticale and obtaining a high quality crop. Methods. A strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of spring triticale Oberih Kharkivskyi by accumulation cultures method using Dobreiner semi-liquid nitrogen-free medium. Nitrogen-fixing microorganisms were isolated on potato agar with succinic acid by the Dryhalsky method. Potential nitrogenase activity on washed roots of spring triticale plants and nitrogen-fixing activity of azospirilla in pure culture were measured by gas chromatography. Electron microscopic studies of bacterial cells were performed by the method of negative contrast with uranyl acetate. Identification of azospirilla was carried out on the basis of the study of morphological, cultural, physiological and biochemical characteristics and using molecular genetic methods (16S rRNA sequence analysis). The nucleotide sequences were compared with the corresponding sequences from the international database GenBank NCBI using BLAST software. The sensitivity of bacteria to antibiotics and cereal seed pesticides was tested by disk diffusion method. Results. The active strain of nitrogen-fixing bacteria, identified as Azospirillum brasilense 10/1, was obtained by analytical selection methods. The identity of the sequences of 16S rRNA of A. brasilense 10/1 with reference strains of A. brasilense in the GenBank NCBI database is 99.5 % to 99.6 %. Diazotroph A. brasilense 10/1 is sensitive to cefotaxime, norfloxacin, chloramphenicol, gentamicin, erythromycin, kanamycin, furadonin, resistant to polymyxin, ampicillin, oxacillin, amoxicillin, ciprofloxacin, ceftriaxone. Vitavax 200FF and Fundazole dressers do not affect the development of A. brasilense 10/1, Maxim Star 025 FS somewhat inhibits the development of bacteria. Conclusion. The active strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of triticale by methods of analytical selection, is a promising inoculant to increase yields and improve grain quality of this crop. A. brasilense 10/1 is deposited in the Depository of the Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine under number B- 7317 and is protected by the patent of Ukraine No. 104212. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.32.48-57 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:25:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
48
Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32. С. 48–57.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.32.48-57
УДК 579.64:631.461.5:633.19
БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM
BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО
О. О. Шаховніна1, О. В. Надкернична1, В. М. Стрекалов1, О. П. Тимошенко2
1Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14035, Україна; e-mail: helenshah@ukr.net,
2Національний університет «Чернігівська політехніка»
вул. Шевченка, 95; м. Чернігів, 14035, Україна; e-mail: timosh_alena@ukr.net
Мета. Дослідити біологічні властивості діазотрофа Azospirillum brasilense 10/1, перс-
пективного для покращення азотного живлення тритикале ярого та одержання урожаю
високої якості. Методи. Штам азотфіксувальних бактерій A. brasilense 10/1 виділено з від-
митих коренів тритикале ярого сорту Оберіг харківський методом накопичувальних куль-
тур за використання напіврідкого безазотного середовища Добрейнер. Азотфіксувальні мік-
роорганізми ізолювали на картопляний агар з бурштиновою кислотою методом Дригаль-
ського. Потенційну нітрогеназну активність на відмитих коренях рослин тритикале ярого
та азотфіксувальну активність азоспірил у чистій культурі визначали газохроматографіч-
но. Електрономікроскопічні дослідження клітин бактерій проводили методом негативного
контрастування уранілацетатом. Ідентифікацію азоспірил здійснювали на основі вивчення
морфологічних, культуральних, фізіолого-біохімічних ознак та за використання молекуляр-
но-генетичних методів (сиквенс-аналіз генів 16S рРНК). Нуклеотидні послідовності порів-
нювали з відповідними послідовностями, розміщеними у міжнародній базі даних GenBank
NCBI за допомогою програми BLAST. Чутливість бактерій до антибіотиків і протруйників
насіння зернових перевіряли диско-дифузійним методом. Результати. Методами аналітич-
ної селекції одержано активний штам азотфіксувальних бактерій, ідентифікований як
Azospirillum brasilense 10/1. Ідентичність послідовностей 16S рРНК A. brasilense 10/1 з ре-
ферент-штамами A. brasilense у базі даних GenBank NCBI становить 99,5–99,6 %. Діазот-
роф A. brasilense 10/1 чутливий до антибіотиків цефотаксиму, норфлоксацину, левоміцети-
ну, гентаміцину, еритроміцину, канаміцину, фурадоніну, резистентний до поліміксину, ампі-
цилліну, оксацилліну, амоксициліну, ципрофлоксацину, цефтріаксону. Протруйники Віта-
вакс 200 ФФ і Фундазол не впливають на розвиток A. brasilense 10/1, Максим Стар 025 ФС
дещо інгібує розвиток бактерій. Висновки. Активний штам азотфіксувальних бактерій
A. brasilense 10/1, виділений з відмитих коренів тритикале ярого методами аналітичної се-
лекції, є перспективним інокулянтом для підвищення урожайності і покращення якості зер-
на зазначеної сільськогосподаської культури. A. brasilense 10/1 депоновано у Депозитарії Ін-
ституту мікробіології і вірусології НАН України за номером В-7317 і захищено патентом
України № 104212.
Ключові слова: біологічна азотфіксація, асоціативні діазотрофи, Azospirillum brasilen-
se, тритикале яре, нітрогеназна активність, антибіотики, фунгіциди, інокулянт.
Вступ. Біологічна азотфіксація, що здій-
снюється діазотрофними бактеріями, —
явище планетарного масштабу, за рахунок
якого був створений і підтримується азотний
баланс ґрунтових, водних і повітряних еко-
систем [1].
Після відкриття здатності азотфіксува-
льних мікроорганізмів вступати в асоціації з
небобовими рослинами були розпочаті й
стрімко розвиваються дослідження асоціа-
тивної азотфіксації — саморегульованого
процесу взаємодії азотфіксувальних прока-
© О. О. Шаховніна, О. В. Надкернична, В. М. Стрекалов, О. П. Тимошенко, 2020
49
ріот (бактерій і архей) з організмами-еука-
ріотами без утворення спеціалізованих мор-
фологічних структур, але з істотним позити-
вним впливом на ріст і розвиток зазначених
організмів [2]. Асоціативні діазотрофи пред-
ставлено різними систематичними групами
мікроорганізмів, які заселяють кореневі сфе-
ри рослин. З кореневої зони зернових куль-
тур виділено діазотрофи, здатні формувати
тісні асоціації з відповідними видами рос-
лин. Серед них представники родів Azospiril-
lum, Azotobacter, Pseudomonas, Enterobacter,
Bacillus, Clostridium та ін. [1]. Окрім фіксації
атмосферного азоту, асоціативні бактерії по-
кращують живлення рослин за рахунок під-
вищення використання мінерального азоту з
ґрунту, синтезують низку біологічно актив-
них речовин, що стимулюють ріст і розвиток
кореневої системи, підвищують стійкість ро-
слини до дії патогенів.
Результати дослідження біологічних
властивостей асоціативного діазотрофа ко-
реневої зони тритикале ярого, перспективно-
го інокулянта зазначеної сільськогосподар-
ської культури, наведено у цій статті.
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Тритикале, або пшенично-житній амфі-
диплоїд, — перша штучно створена люди-
ною культура. Її назва походить від латинсь-
ких назв родів — пшениці (Triticum) та жита
(Secale). З кожним роком інтерес виробників
до цього хлібного злаку невпинно зростає.
Культура має складний комплекс фізико-
біологічних і хіміко-технологічних власти-
востей, що характеризують якість зерна та
зеленої маси, і знаходить застосування у хлі-
бопекарській, кондитерській, спиртовій, пи-
воварній промисловості та у виготовленні
кормів для тварин [3–7].
Зерно тритикале має найвищу серед зер-
нових поживну цінність за найнижчої собі-
вартості [8]. За загальним вмістом білка (в се-
редньому 14–16 %) і вмістом незамінної амі-
нокислоти лізину (3,5–3,8 %) воно переважає
зерно батьківських форм [3; 4; 7; 8]. Борош-
но новітніх сортів тритикале містить клейко-
вину високої якості й використовується для
приготування сортосумішок з пшеничним
борошном низької якості з метою покращен-
ня його хлібопекарських властивостей [3].
За обмінною енергією тритикале прирів-
нюють до пшениці, ця культура формує вдві-
чі більший урожай зеленої маси, ніж пшени-
ця, й істотно перевищує за цим показником
жито. Зелена маса має значну перевагу за
вмістом протеїну, цукрів і каротиноїдів, що
забезпечує вищий приріст маси тварин під
час відгодівлі [4]. Крім цього, зерно тритика-
ле містить удвічі менше, ніж жито, антипо-
живних речовин — алкілрезорцинолів [8].
Завдяки корисним властивостям (плас-
тичності до умов вирощування), цінним біо-
логічним особливостям (високій здатності
засвоювати поживні елементи, підвищеній
стійкості до заморозків, посухи, хвороб та
шкідників) тритикале яре стало досить по-
ширеною зерновою культурою в централь-
ному та північному Степу, Лісостепу та По-
ліссі України [3; 9].
Генетико-селекційні роботи з покращен-
ня властивостей сучасних сортів зернових
культур, зокрема тритикале ярого, врахо-
вують такі ознаки, як урожайність та осно-
вні елементи структури урожаю, фізико-
хімічні властивості зерна, стійкість рослин
до хвороб і шкідників, толерантність до не-
сприятливих абіотичних чинників тощо [5,
10–12]. Проте така важлива властивість, як
здатність утворювати ефективні асоціації з
ґрунтовими діазотрофами, зазвичай не вра-
ховується.
Одними з найактивніших і найбільш до-
сліджених азотфіксувальних бактерій, що
стимулюють ріст і розвиток рослин (Plant
Growt Promotion Rhizobacteria), є представ-
ники роду Azospirillum [13; 14], їх взаємодія з
небобовими рослинами розглядається науко-
вцями як загальна модель рослинно-мікроб-
них взаємодій [15]. Азоспірили характери-
зуються низкою позитивних впливів на ріст і
розвиток рослин, серед яких найбільш ви-
значальними є здатність до фіксації молеку-
лярного азоту, синтез фітогормонів, вітамі-
нів, речовин антибіотичної та антифунга-
льної природи [16]. З літературних джерел
відомо, що набагато успішніше відбувається
інтродукція в кореневу зону рослин тих шта-
мів мікроорганізмів, що були ізольовані з ри-
зоплани або ризосфери відповідного ботані-
чного виду [17].
З огляду на вищезазначене, метою нашої
роботи було дослідити біологічні властивості
діазотрофа A. brasilense 10/1, потенційно
перспективного для покращення азотного
живлення тритикале ярого та одержання
урожаю високої якості.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
50
Матеріали та методи досліджень. Штам
азотфіксувальних бактерій A. brasilense 10/1
виділено з відмитих коренів тритикале ярого
сорту Оберіг харківський, який відзначався
не лише високою активністю нітрогенази,
але й найнижчою варіабельністю цього пока-
зника серед усіх досліджуваних сортів за
4 роки досліджень [18]. Виділення проводи-
ли методом накопичувальних культур, для
чого використовували напіврідке безазотне
середовище Доберейнер з органічним дже-
релом енергії — бурштиновою кислотою.
Рослини тритикале ярого вирощували на
чорноземі вилугуваному (рН — 6,0; вміст гу-
мусу — 3,5 %; азоту, що легко гідролізується
(за Корнфільдом), — 95 мг; рухомих форм
фосфору (Р2О5) (за Кирсановим) — 251 мг;
обмінного калію (К2О) (за Кирсановим) —
108 мг на 1 кг).
Подрібнені корені рослин інкубували за
температури 28 °С протягом 3 діб у флако-
нах місткістю 40 см3 з живильним середови-
щем. За три доби, після появи білої зануреної
плівки, флакони герметизували, вводили аце-
тилен (10 % від об’єму газової фази у флако-
ні) та інкубували ще упродовж доби. Після
закінчення строку інкубації зразки аналізу-
вали на газовому хроматографі «Chrom-4» з
полум’яно-іонізаційним детектором. Колон-
ка довжиною 370 см — заповнена хромосор-
бом з β'-β'-оксидіпропіонітрилом. Темпера-
тура термостату — 50 °С, газ-носій — азот,
витрата газів (в мл/хвилину): водню — 30,
азоту — 100, повітря — 500 [19].
Готували суспензії бактеріальних плівок
у стерильній водогінній воді тих зразків, які
показали найвищі значення потенційної ніт-
рогеназної активності, визначеної за віднов-
ленням ацетилену до етилену. Ізоляти азот-
фіксувальних мікроорганізмів виділяли на
картопляний агар з бурштиновою кислотою
методом Дригальського [20].
Ідентифікацію виділених культур прово-
дили на основі вивчення морфологічних
(світлова, електронна мікроскопія), культу-
ральних, фізіолого-біохімічних ознак за ви-
значником Берджі [21] та за використання
молекулярно-генетичних методів (сиквенс-
аналіз генів 16S рРНК). Серед всіх виділених
бактерій роду Azospirillum методами аналі-
тичної селекції відібрано штам, який харак-
теризувався найвищою азотфіксувальною
активністю як у чистій культурі, так і в асо-
ціації з рослинами тритикале [22].
Електронномікроскопічні дослідження
клітин бактерій проводили методом негатив-
ного контрастування уранілацетатом. Вико-
ристовували 3-добові культури, вирощені на
скосах картопляного агару. Бактеріальну ма-
су на кінчику мікробіологічної петлі суспен-
дували у краплі стерильної води. На мідні
опорні решітки з формваровою плівкою-під-
кладкою наносили суспензію клітин і витри-
мували їх протягом 3 хвилин. Контрастуван-
ня проводили також упродовж 3 хвилин.
Надлишок рідини видаляли за допомогою
фільтрувального паперу та висушували на по-
вітрі. Клітини азоспірил проглядали в елек-
тронному мікроскопі ЕМ-125 (Україна) за
інструментального збільшення ×15 000.
Сиквенс-аналіз послідовностей 16S рРНК
досліджуваного штаму проводили в Україн-
ській лабораторії якості і безпеки продукції
АПК Національного університету біоресур-
сів і природокористування України.
Для виділення сумарної ДНК використо-
вували набір «ДНК-сорб В» згідно з прото-
колом виробника.
Для полімеразної ланцюгової реакції
застосовували універсальні праймери:
pA 5-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 (8–27)
та pA 5-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3
(1542–1523). Робоча концентрація праймерів
становила 5 пМ/мкл.
Ампліфікацію проводили на ампліфіка-
торі GeneAmp PCR System 2720. Реакційна
суміш для ПЛР складалася з 5 мкл ПЛР-
буферу, 2,5 мкл дНТФ, 1 мкл суміші прайме-
рів, 0,2 мкл Taq ДНК-полімерази і 1 мкл зра-
зка ДНК.
ПЛР проводили в такий спосіб: первинна
денатурація 95 °С — 3 хв., далі 30 циклів
(95 °С — 30 с, 55 °С — 30 с, 72 °С — 2 хв.),
кінцева елонгація — 72 °С — 10 хв. ПЛР-
продукти розділяли за допомогою горизон-
тального електрофорезу в 1,5 % агарозі з ТЕ-
буфером і додаванням 75 мкг бромистого
етидію.
Для екстрагування продуктів ПЛР з ага-
розного гелю вирізані фрагменти, що місти-
ли ДНК, поміщали в пробірки на 1,5 мл і до-
давали 500 мкл лізуючого розчину та інкубу-
вали 5 хв. за температури 65 °С, а потім цен-
трифугували протягом 1 хв. за 4000 об./хв.
Супернатант видаляли. Осад промивали пос-
лідовно розчинами № 1 та № 2 і видаляли за-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
51
лишки розчину центрифугуванням протягом
1 хв. за 14 000 об./хв.
Нуклеотидні послідовності отриманих
ПЛР-продуктів визначали на автоматичному
сиквенаторі ABI Prism 3130 (“Applied
Biosystems”, США). Одержані послідовності
порівнювали з послідовностями міжнародної
бази даних GenBank NCBI (www.ncbi.nlm.nih.
gov/Blast/) за допомогою програми BLAST.
Чутливість до антибіотиків і протруйни-
ків насіння зернових перевіряли диско-дифу-
зійним методом [23].
Експериментальні дані статистично об-
роблено з використанням пакета прикладних
програм Microsoft Office та представлено як
середні значення та їх похибки.
Результати досліджень. Відібраний
штам Azospirillum sp. 10/1 характеризується
такими морфолого-культуральними власти-
востями: добре росте за температури 28–
30 °С, рН 6,8–7,6 на агаризованому живиль-
ному середовищі такого складу: бурштинова
кислота — 2,5 г/л, калію гідроксид — 2 г/л,
агар-агар порошковий — 14,0 г/л, картоп-
ля — 200 г/л, рН 7,0. Стерилізація — 1 атм.
30 хв. За три доби на картопляному агарі ут-
ворюються білі круглі колонії діаметром 3–
5 мм. Після старіння колонії набувають пер-
ламутрового блиску і накопичують рожевий
пігмент, який не дифундує у середовище
(рис. 1 а). За таких умов культивування
A. brasilense 10/1 не дисоціює на R- і S-фор-
ми. За додавання 0,5 % D-глюкози у середо-
вище утворюють великі білі колонії зі змор-
шкуватими краями (рис. 1 б).
На безазотному напіврідкому середови-
щі Доберейнер спостерігається ріст у вигляді
плівки під поверхнею і активна фіксація мо-
лекулярного азоту. Нітрогеназна (ацетилен-
відновлювальна) активність становить 8,62–
10,92 мкг азоту на 1 мл середовища за 1 до-
бу. На агаризованому середовищі Доберей-
нер утворюють дрібні, складчасті колонії, на
середовищі Касераса — дрібні колонії чер-
воного кольору. Клітини мають форму рух-
ливих, дещо зігнутих паличок розміром
1,0–1,2 × 1,8–2,5 мкм (рис. 2), грамнегативні.
Досліджувана культура не утворює спор.
Під час руху форма клітин S-подібна. Дослі-
джуваний штам є аеробом, але краще розви-
вається за мікроаерофільних умов. Оптимум
росту спостерігається за рН 6,8–7,6 і темпе-
ратури 28–30 °С. Не потребує біотину.
Каталазо-оксидазопозитивний. Не розрі-
джує желатину. Молоко з лакмусом не під-
луговує і не підкисляє. Пептонізації молока
не спостерігається.
Як свідчать дані літератури, в ґрунтах
зони помірного клімату з описаних сьогод-
ні видів азоспірил трапляються переважно
A. brasilense та A. lipoferum [21]. Згідно з да-
ними, наведеними у визначнику Берджі, діа-
гностичними ознаками, які дають змогу роз-
межувати зазначені види, є потреба A. lipo-
а) б)
Рис. 1. Колонії Azospirillum sp. 10/1, 72 год. культивування:
а) картопляний агар з 2,5 % бурштинової кислоти;
б) картопляний агар з 2,5 % бурштинової кислоти та 0,5 % D-глюкози.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
52
Рис. 2. Azospirillum sp. 10/1. Поділ кліти-
ни. Картопляний агар, 72 год. культиву-
вання, ~ ×15 000, забарвлено уранілаце-
татом.
ferum у біотині та їх здатність використову-
вати глюкозу та маніт як єдине джерело вуг-
лецевого живлення, на відміну від
A. brasilense.
За додавання суспензії клітин досліджу-
ваного штаму Azospirillum sp. 10/1 до рідкого
середовища з мінеральними солями, бромти-
молом і глюкозою з наступним інкубуванням
за температури 28 °С упродовж 5 діб було
відзначено підвищення оптичної густини
розчину (D665) у 4,2 раза та зниження його
pH до 6,7 (табл. 1).
Як свідчать дані, наведені у табл. 1, бак-
терії Azospirillum sp. 10/1 здатні розвиватися
за використання глюкози як єдиного джерела
вуглецю, що може вказувати на їх належ-
ність до виду A. lipoferum. Втім, той факт, що
досліджуваний штам не потребував біотину і
не розвивався на середовищі з додаванням
маніту, може свідчити про його належність
до виду A. brasilense.
З метою уточнення таксономічного по-
ложення Azospirillum sp. 10/1 здійснювали
сиквенс-аналіз генів 16S рРНК зазначеного
штаму. За використання універсальних бак-
теріальних праймерів одержано продукти
ампліфікації розміром ~1500 п. н. (рис. 3).
1 2
1500 п. н.→
Рис. 3. Електрофореграма продуктів ам-
пліфікації гена 16S рРНК штаму Azospi-
rillum sp. 10/1:
1 — маркерна ДНК, 2 — штам 10/1.
Порівняльний аналіз цього фрагмента
з аналогічними послідовностями бактерій
A. brasilense та A. lipoferum із бази даних
GenBank, засвідчив, що досліджуваний
штамгенетично близький до виду A. brasi-
lense (табл. 2). Так, ідентичність послідовно-
стей 16S рРНК Azospirillum sp. 10/1 з рефе-
рент-штамами A. brasilense досить висока і
становить 99,5–99,6 %, тоді як ідентичність з
референт-штамами, що належать до виду
A. lipoferum, не перевищує 96,7 %.
Таблиця 1. Розвиток Azospirillum sp. 10/1 за використання глюкози та маніту як єди-
ного джерела вуглецевого живлення
Варіанти D665 pH
Контроль (середовище з глюкозою або манітом без
суспензії клітин) 0,015 ± 0,000 7,1
Контроль (суспензія клітин без джерела вуглецю) 0,024 ± 0,002 7,1
Середовище з глюкозою 0,100 ± 0,000 6,7
Середовище з манітом 0,021 ± 0,001 6,9
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
53
Таблиця 2. Ідентичність сиквенованого фрагменту 16S рРНК Azospirillum sp. 10/1 з
сиквенсами референс-штамів Azospirillum, що зберігаються в GenBank
Назва виду і номер
референс-штаму в нуклеотидній
базі GenBank
Довжина фрагменту 16S рРНК,
що порівнюється Ідентичність послідовностей, %
Azospirillum brasilense Gr 66 1362 99,5
A. brasilense Gr 22 1362 99,6
A. brasilense Gr 27 1362 99,6
A. brasilense ISSDS-858 1362 99,6
A. brasilense ISSDS-855 1362 99,6
Azospirillum sp. 7C 1362 98,9
A. lipoferum B22 1251 96,7
A. lipoferum B21 1251 96,7
A. lipoferum 64 1229 96,0
A. lipoferum А5 1229 95,9
A. lipoferum 59В 1206 95,8
Отже, враховуючи результати молеку-
лярно-генетичного аналізу, ми віднесли дос-
ліджуваний штам до виду A. brasilense.
A. brasilense 10/1 депоновано у Депози-
тарії Інституту мікробіології і вірусології
НАН України за номером В-7317 і захищено
патентом України № 104212 як штам бакте-
рій, що може бути біоагентом мікробного
препарату для підвищення урожайності зер-
на тритикале ярого та поліпшення його яко-
сті [24].
Оскільки бактерії-біоагенти мікробних
препаратів, які використовують для інокуля-
ції зернових культур, за висіву насіння в
ґрунт вступають у конкурентні відносини з
іншими видами мікроорганізмів і підпадають
під вплив антибіотичних речовин, що ними
виділяються, важливим було перевірити чут-
ливість A. brasilense 10/1 до антибіотиків
(рис. 4).
Встановлено, що A. brasilense 10/1 чут-
ливий до антибіотиків цефотаксиму, нор-
флоксацину, левоміцетину, гентаміцину, ери-
троміцину, канаміцину, фурадоніну, резис-
тентний до поліміксину, ампіцилліну,
оксацилліну, амоксициліну, ципрофлоксаци-
ну, цефтріаксону. Цефалексин здійснює бак-
теріостатичний вплив на штам.
а) б)
Рис. 4. Вплив антибіотиків на азотфіксувальні бактерії A. brasilense 10/1:
а) чутливість до еритроміцину (1) та левоміцетину (2);
б) резистентність до ципрофлоксацину (3) та амоксициліну (4).
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
54
З огляду на те, що A. brasilense 10/1 мо-
же бути перспективним для передпосівної
інокуляції насіння, а сучасні технології ви-
рощування зернових культур передбачають
поверхневу обробку насіння протруйниками,
перевіряли вплив фунгіцидів Максим Стар
025 ФС, Вітавакс 200 ФФ та Фундазол на до-
сліджуваний штам бактерій (рис. 5).
Як видно з рисунку, протруйники Віта-
вакс 200 ФФ і Фундазол не впливають на ро-
звиток діазотрофа A. brasilense 10/1, Максим
Стар 025 ФС дещо інгібує його розвиток.
Висновки. З відмитих коренів тритикале
ярого сорту Оберіг харківський, який харак-
теризується високою потенційною нітроге-
назною активністю в кореневій зоні, виділе-
но штам азотфіксувальних бактерій A. brasi-
lense 10/1, досліджено його біологічні влас-
тивості.
A. brasilense 10/1 депоновано у Депози-
тарії Інституту мікробіології і вірусології
НАН України за номером В-7317 і захищено
патентом України № 104212. Штам може бу-
ти перспективним для створення на його ос-
нові мікробного препарату для підвищення
урожайності й покращення якості зерна три-
тикале ярого.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Коць С. Я., Моргун В. В., Патика В. П.,
Петриченко В. Ф., Надкерничная Е. В., Киричен-
ко Е. В. Биологическая фиксация азота: [моног-
рафия в 4-х т.]. Т. 4: Ассоциативная азотфик-
сация. К. : Логос. 2014. 412 с.
2. Умаров М. М. Азотфиксация в ассоциа-
циях организмов. Проблемы агрохимии и эколо-
гии. 2009. № 2. С. 22–26.
3. Білітюк А. П. Культура, що збільшує рен-
табельність: пшениця + жито = тритикале. Агро-
ном. 2007. № 11. С. 96–101.
4. Максимов М. Г. Тритикале як кормова ку-
льтура та його вітчизняні сорти. Агроном. 2006.
№ 3. С. 30–34.
5. Рябчун В. К., Мельник В. С., Капусті-
на Т. Б., Щеченко О. Є. Урожайність тритикале
ярого та її стабільність залежно від генотипу та
умов середовища. Селекція та насінництво.
2016. № 1 (30). С. 37–44.
6. Glamoclija N., Starcevic M., Ciric J., Sefer D.,
Glisic M., Baltic M. Z., … Glamoclija D. The im-
portance of triticale in animal nutrition. Veterinary
Journal of Republic of Srpska. 2018. Vol. 18, № 1.
P. 73–94. https://doi.org/10.7251/VETJEN1801073G
7. Mergoum M., Singh P. K., Pena R .J., Loza-
no-del Rio A. J., Cooper K. V., Salmon D. F.,
Gomez Macpherson H. Triticale: a «new» crop with
old challenges. M. J. Carena (Ed.). Cereals. Springer
Science + Business Media, LLC, 2009. P. 267–287.
https://doi.org/10.1007/978-0-387-72297-9_9
8. Гриб С. И., Булавина Т. М., Буштевич В. Н.,
Хатетовский Ю. Ф. Тритикале — ценная зер-
нофуражная культура. Вестник семеноводства в
СНГ. 2002. № 1. С. 17–19.
9. Рябчун В. К., Шатохін В. І., Лісничий В. А.,
Капустіна Т. Б. Яре тритикале для стабільно-
го виробництва зерна. Х. : Інститут рослинницт-
ва ім. В. Я. Юр’єва, 2007. 16 с.
10. Любич В. В., Новіков В. В. Порівняльна
характеристика технологічних властивостей зер-
на тритикале озимого та пшениці озимої. Зернові
продукти і комбікорми. 2015. Т. 60, № 4. С. 14–18.
11. Blum A. The abiotic stress response and ad-
aptation of triticale — a review. Cereal Research
Communications. 2014. Vol. 42, № 3. P. 359–375.
https://doi.org/10.1556/CRC.42.2014.3.1
а) б) в)
Рис. 5. Вплив протруйників насіння на азотфіксувальні бактерії A. brasilense 10/1:
а) Максим Стар 025 ФС; б) Вітавакс 200 ФФ; в) Фундазол.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
55
12. Гриб С. И., Булавина Т. М., Буштевич В. Н.
Формирование урожайности зерна тритикале
ярового в зависимости от сорта и приемов тех-
нологии возделывания в условиях Беларуси. Ин-
новационные сорта и технологии возделывания
ярового тритикале. Коллективная монография.
Владимир : Изд-во ПресСто, 2017. С. 159–201.
13. Bashan Y., Holguin G., de-Bashan L. E.
Azospirillum – plant relationships: physiological,
molecular, agricultural, and environmental advances
(1997–2003). Canadian Journal of Microbiology.
2004. Vol. 50, № 8. P. 521–577.
14. Vacheron J., Desbrosses G., Bouffaud M. L.,
Touraine B., Moënne-Loccoz Y., Muller D. … Pri-
gent-Combaret C. Plant growth-promoting rhizobac-
teria and root system functioning. Frontiers in Plant
Science. 2013. № 4. P. 356. https://doi.org/10.3389/
fpls.2013.00356
15. Pereg L., de-Bashan L. E., Bashan Y. As-
sessment of affinity and specificity of Azospirillum
for plants. Plant and Soil. 2016. Vol. 399. P. 389–
414. https://doi.org/10.1007/s11104-015-2778-9
16. Cohen A. C., Bottini R., Pontin M., Ber-
li F. J., Moreno D., Boccanlandro H. … Piccoli P. N.
Azospirillum brasilense ameliorates the response of
Arabidopsis thaliana to drought mainly via en-
chancement of ABA levels. Physiologia Plantarum.
2015. Vol. 153. P. 79–90. https://doi.org/10.1111/
ppl.12221
17. Белимов А. А., Иванчиков А. Ю., Юдкин
Л. Ю., Хамова О. Ф., Поставская С. М., Попол-
зухина П. В. … Козлова Г. Я. Характеристика и
интродукция новых штаммов ассоциативных
ростстимулирующих бактерий, доминирующих в
ризоплане проростков ячменя. Микробиология.
1999. Т. 68. С. 392–397.
18. Шаховніна О. О. Фіксація молекулярно-
го азоту у кореневій зоні перспективних вітчиз-
няних сортів тритикале ярого. Сільськогосподар-
ська мікробіологія. 2010. Вип. 12. С. 181–192.
19. Волкогон В. В., Надкернична О. В., Ток-
макова Л. М., Мельничук Т. М., Чайковська Л. О.
Експериментальна ґрунтова мікробіологія: моно-
графія / за наук. ред. В. В. Волкогона. К. : Аграр-
на наука, 2010. 464 с.
20. Воробей Ю. О., Романова І. М., Усмано-
ва Т. О. Методи виділення бактерій роду Azospi-
rillum з кореневої зони рослин : науково-прак-
тичні рекомендації. Чернігів : ІСМАВ НААН,
2018. 30 с.
21. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriolo-
gy. 2nd ed. Vol. 2. The Proteobacteria / Eds. D. J.
Brenner, N. R. Krieg, J. T. Staley. Springer-Verlag,
New York, 2005. 1388 p.
22. Патика В. П., Надкернична О. В., Шахо-
вніна О. О. Вплив Аzospirillum brasilense 10/1 на
асоціативну азотфіксацію і внутрішньосортовий
поліморфізм тритикале ярого. Мікробіологічний
журнал. 2015. Т. 77, № 5. С. 29–36.
23. Гаркавенко Т. О., Неволько О. М., Кози-
цька Т. Г., Ординська Д. О., Меженська Н. А.
Методичні вказівки щодо визначення чутливості
мікроорганізмів до антибактеріальних препара-
тів. К. : ДНДІЛДВСЕ, 2014. С. 19–24.
24. Штам бактерій Аzospirillum brasilense
для інокуляції насіння тритикале ярого:
пат. 104212 C2 Україна. МПК C12N 1/20 (2006.01)
C12R (2006.01) C05F11/08 (2006.01), О. В. Над-
кернична, О. О. Шаховніна, М. А. Ушакова; заяв-
ник і патентовласник: Інститут сільськогосподар-
ської мікробіології та агропромислового вироб-
ництва НААН України. № а 2012 03817; заявл.
29.03.2012; опубл. 10.01.2014, Бюл. № 1.
Отримано 27.08.2020
https://doi.org/10.35868/1997-3004.32.48-57
UDC 579.64:631.461.5:633.19
BIOLOGICAL PROPERTIES OF DIAZOTROPH AZOSPIRILLUM
BRASILENSE ISOLATED FROM SPRING TRITICALE ROOTS
О. О. Shakhovnina1, O. V. Nadkernychna1, V. M. Strekalov1, O. P. Tymoshenko2
1Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
e-mail: helenshah@ukr.net
2Chernihiv Polytechnic National University, Chernihiv; e-mail: timosh_alena@ukr.net
Objective. Study the biological properties of the diazotroph Azospirillum brasilense 10/1,
promising for improving the nitrogen nutrition of spring triticale and obtaining a high quality crop.
Methods. A strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
56
spring triticale Oberih Kharkivskyi by accumulation cultures method using Dobreiner semi-liquid
nitrogen-free medium. Nitrogen-fixing microorganisms were isolated on potato agar with succinic
acid by the Dryhalsky method. Potential nitrogenase activity on washed roots of spring triticale
plants and nitrogen-fixing activity of azospirilla in pure culture were measured by gas chromatog-
raphy. Electron microscopic studies of bacterial cells were performed by the method of negative
contrast with uranyl acetate. Identification of azospirilla was carried out on the basis of the study of
morphological, cultural, physiological and biochemical characteristics and using molecular genetic
methods (16S rRNA sequence analysis). The nucleotide sequences were compared with the corre-
sponding sequences from the international database GenBank NCBI using BLAST software. The
sensitivity of bacteria to antibiotics and cereal seed pesticides was tested by disk diffusion method.
Results. The active strain of nitrogen-fixing bacteria, identified as Azospirillum brasilense 10/1,
was obtained by analytical selection methods. The identity of the sequences of 16S rRNA of A. bra-
silense 10/1 with reference strains of A. brasilense in the GenBank NCBI database is 99.5 % to
99.6 %. Diazotroph A. brasilense 10/1 is sensitive to cefotaxime, norfloxacin, chloramphenicol,
gentamicin, erythromycin, kanamycin, furadonin, resistant to polymyxin, ampicillin, oxacillin,
amoxicillin, ciprofloxacin, ceftriaxone. Vitavax 200FF and Fundazole dressers do not affect the de-
velopment of A. brasilense 10/1, Maxim Star 025 FS somewhat inhibits the development of bacteria.
Conclusion. The active strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed
roots of triticale by methods of analytical selection, is a promising inoculant to increase yields and
improve grain quality of this crop. A. brasilense 10/1 is deposited in the Depository of the Institute
of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine under number B-
7317 and is protected by the patent of Ukraine No. 104212.
Keywords: biological nitrogen fixation, associative diazotrophs, Azospirillum brasilense,
spring triticale, nitrogenase activity, antibiotics, fungicides, inoculant.
REFERENCES
1. Kots, S. Ya., Morhun, V. V., Patyka, V. F.,
Petrichenko, V. F., Nadkernichnaya, Ye. V., & Ki-
richenko, Ye. V. (2014). Assotsiativnaya azotfik-
satsiya [Associative nitrogen fixation]. Biologiches-
kaya fiksatsiya azota [Biological nitrogen fixation].
Monograph in 4 volumes. Vol. 4. Кiev: Lohos [In
Russian].
2. Umarov, M. M. (2009). Azotfiksatsiya v as-
sotsiatsiyakh organizmov [Nitrogen fixation in asso-
ciations of the organizms]. Problemy agrokhimii i
ekologii — Problems of agrochemistry and ecology,
2, 22–26 [In Russian].
3. Bilitiuk, A. P. (2007). Kultura, shcho zbil-
shuie rentabelnist: pshenytsia + zhyto = trytykale
[Crop which increases profitability: wheat + rye =
triticale]. Ahronom — Agronomist, 11, 96–101. [In
Ukrainian].
4. Maksymov, M. H. (2006). Trytykale yak kor-
mova kultura ta yoho vitchyzniani sorty [Tritikale as
a fodder crop and its native varieties]. Ahronom —
Agronomist, 3, 30–34 [In Ukrainian].
5. Riabchun, V. K., Melnyk, V. S., Kapusti-
na, T. B., & Shchechenko, O. Ye. (2016). Urozhain-
ist trytykale yaroho ta yii stabilnist zalezhno vid
henotypu ta umov seredovyshcha [Spring triticale
yield and its stability depending on the genotype and
environmental conditions]. Selektsiia ta nasinnytst-
vo — Selection and Seed Industry, 1 (30), 37–44 [In
Ukrainian].
6. Glamoclija, N., Starcevic, M., Ciric, J., Se-
fer, D., Glisic, M., Baltic, M. Z. … Glamoclija, D.
(2018). The importance of triticale in animal nut-
rition. Veterinary Journal of Republic of Srpska,
18 (1), 73–94. https://doi.org/10.7251/VETJEN
1801073G
7. Mergoum, M., Singh, P. K., Pena, R. J.,
Lozano-del Rio, A. J., Cooper, K. V., Salmon, D. F.,
& Gomez Macpherson, H. (2009). Triticale: a «new»
crop with old challenges. In M. J. Carena (Ed.). Ce-
reals (pp. 267–287). Springer Science + Business
Media, LLC https://doi.org/10.1007/978-0-387-
72297-9_9
8. Hrib, S. I., Bulavina, T., M., Bushtevich, V.
N., & Khatetovskii, Yu.F. (2002). Tritikale — tsen-
naya zernofurazhnaya kultura [Triticale — a valua-
ble fodder grain]. Vestnik semenovodstva v SNG —
Bulletin of Seed Production in CIS countries, 1,
17–19. [In Russian].
9. Riabchun, V. K., Shatokhin, V. I., Lisny-
chyi, V. A., & Kapustina, T. B. (2007). Yare try-
tykale dlia stabilnoho vyrobnytstva zerna [Spring
triticale for stable production of grains]. Kharkiv:
Plant Production Institute named after V. Ya. Yuriev
[In Ukrainian].
10. Liubych, V. V., & Novikov, V. V. (2015).
Porivnialna kharakterystyka tekhnolohichnykh vlas-
tyvostei zerna trytykale ozymoho ta pshenytsi ozy-
moi [Comparative characteristics of grain tritikale
and winter wheat]. Zernovi produkty i kombikor-
my — Cereals and mixed feeds, 60 (4), 14–18 [In
Ukrainian].
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
57
11. Blum, A. (2014). The abiotic stress re-
sponse and adaptation of triticale — a review. Cere-
al Research Communications, 42 (3), 359–375.
https://doi.org/10.1556/CRC.42.2014.3.1
12. Hrib, S. I., Bulavina, T. M., & Bushte-
vich, V. N. (2017). Formirovanie urozhaynosti zerna
tritikale yarovogo v zavisimosti ot sorta i priemov
tekhnologii vozdelyvaniya v usloviyakh Belarusi
[Formation of grain yield of spring triticale depend-
ing on the variety and techniques of cultivation
technology in Belarus]. Innovatsionnye sorta i tekh-
nologii vozdelyvaniya yarovogo triticale — Innova-
tive varieties and technologies of cultivation of
spring triticale. Vladimir: PresSto [In Russian].
13. Bashan, Y., Holguin, G., & de-Bashan, L. E.
(2004). Azospirillum – plant relationships: physiolo-
gical, molecular, agricultural, and environmental ad-
vances (1997–2003). Canadian Journal of Microbi-
ology, 50(8), 521–577.
14. Vacheron, J., Desbrosses, G., Bouffa-
ud, M. L., Touraine, B., Moënne-Loccoz, Y., Mul-
ler, D. … Prigent-Combaret, C. (2013). Plant
growth-promoting rhizobacteria and root system
functioning. Frontiers in Plant Science, 4, 356.
https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00356
15. Pereg, L., de-Bashan, L. E., & Bashan, Y.
(2016). Assessment of affinity and specificity of
Azospirillum for plants. Plant and Soil, 399, 389–
414. https://doi.org/10.1007/s11104-015-2778-9
16. Cohen, A. C., Bottini, R., Pontin, M., Ber-
li, F. J., Moreno, D., Boccanlandro, H. … Piccoli, P. N.
(2015). Azospirillum brasilense ameliorates the re-
sponse of Arabidopsis thaliana to drought mainly via
enchancement of ABA levels. Physiologia Planta-
rum, 153, 79–90. https://doi.org/10.1111/ppl.12221
17. Belimov, A. A., Ivanchikov, A. Yu., Yud-
kin, L. Yu., Khamova, O. F., Postavskaya, S. M.,
Popolzukhina, P. V. … Kozlova, G. Ya. (1999).
Kharakteristika i introduktsiya novykh shtammov
assotsiativnykh roststimuliruyushchikh bakteriy, do-
miniruyushchikh v rizoplane prorostkov yachmenya
[New strains of associative growth-stimulating bac-
teria dominating the rhizoplane of barley seedlings:
characterization and introduction]. Mikrobiologi-
ya — Microbiology, 68, 392–397 [In Russian].
18. Shakhovnina, O. O. (2010). Fiksatsiia mole-
kuliarnoho azotu u korenevii zoni perspektyvnykh
vitchyznianykh sortiv trytykale yaroho [Ability to
associative nitrogen fixation of perspective national
varieties of spring triticale]. Silskohospodarska
mikrobiolohiia — Agricultural Microbiology, 12,
181–192 [in Ukrainian].
19. Volkohon, V. V., Nadkernychna, O. V.,
Tokmakova, L. M., Melnychuk, T. M., & Chai-
kovska, L. O. (2010). Eksperymentalna gruntova
mikrobiolohiia : monohrafiia [Experimental soil mi-
crobiology : monohraph]. V. V. Volkohon (Ed.).
Kyiv: Ahrarna nauka [in Ukrainian].
20. Vorobei, Yu. O., Romanova, I. M., & Us-
manova, T. O. (2018). Metody vydilennia bakterii
rodu Azospirillum z korenevoi zony roslyn: nauko-
vo-praktychni rekomendatsii [Separating of the
Azospirillum genus bacteria from the root zone of
the plants]. Chernihiv: ISMAV NAAN [in Ukraini-
an].
21. Brenner, D. J., Krieg, N. R., Staley, J. T.
(Eds.). (2005). Bergey’s Manual of Systematic Bac-
teriology. Vol. 2. The Proteobacteria. New York:
Springer-Verlag.
22. Patyka, V. P., Nadkernychna, O. V., & Sha-
khovnina, O. O. (2015) Vplyv Azospirillum bra-
silense 10/1 na asotsiatyvnu azotfiksatsiiu i vnu-
trishnosortovyi polimorfizm trytykale yaroho [Influ-
ence of Azospirillum brasilense 10/1 on assotiative
nitrogen fixation and intravarietal polymorphism of
spring triticale]. Mikrobiolohichnyi zhurnal — Mi-
crobiology Journal, 77 (5), 29–36 [in Ukrainian].
23. Harkavenko, T. O., Nevolko, O. M., Kozy-
tska, T. H., Ordynska, D. O., & Mezhenska, N. A.
(2014). Vyznachennia chutlyvosti mikroorhanizmiv
do antybakterialnykh preparativ [Determining the
sensitivity of microorganisms to antibiotics]. Guid-
ance. Kiev: SSRILDVSE [in Ukrainian].
24. Nadkernychna, O. V., Shakhovnina, O. O.,
Ushakova, M. A. Patent no. 104212 C2 Ukraine IPC
C12N 1/20 (2006.01) C12R (2006.01) C05F11/08
(2006.01). Shtam bakterii Azospirillum brasilense
dlia inokuliatsii nasinnia trytykale yaroho [Bacterial
strain Аzospirillum brasilense for inoculation of
spring triticale seeds]; Applicant and Patent Attor-
ney Institute of Agricultural microbiology and
Agroindustrial Manufacture of NAAS of Ukraine.
no. а 2012 03817; stated on 29.03.2012; posted by
10.01.2014. 3 p. [In Ukrainian].
Received 27.08.2020
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2020. Вип. 32.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-341 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:11:15Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/4d/7d06db3a13fd00f266a9116f80253c4d.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-3412026-07-22T10:10:47Z BIOLOGICAL PROPERTIES OF DIAZOTROPH AZOSPIRILLUM BRASILENSE ISOLATED FROM SPRING TRITICALE ROOTS БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО Шаховніна, О. О. Надкернична, О. В. Стрекалов, В. М. Тимошенко, О. П. Objective. Study the biological properties of the diazotroph Azospirillum brasilense 10/1, promising for improving the nitrogen nutrition of spring triticale and obtaining a high quality crop. Methods. A strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of spring triticale Oberih Kharkivskyi by accumulation cultures method using Dobreiner semi-liquid nitrogen-free medium. Nitrogen-fixing microorganisms were isolated on potato agar with succinic acid by the Dryhalsky method. Potential nitrogenase activity on washed roots of spring triticale plants and nitrogen-fixing activity of azospirilla in pure culture were measured by gas chromatography. Electron microscopic studies of bacterial cells were performed by the method of negative contrast with uranyl acetate. Identification of azospirilla was carried out on the basis of the study of morphological, cultural, physiological and biochemical characteristics and using molecular genetic methods (16S rRNA sequence analysis). The nucleotide sequences were compared with the corresponding sequences from the international database GenBank NCBI using BLAST software. The sensitivity of bacteria to antibiotics and cereal seed pesticides was tested by disk diffusion method. Results. The active strain of nitrogen-fixing bacteria, identified as Azospirillum brasilense 10/1, was obtained by analytical selection methods. The identity of the sequences of 16S rRNA of A. brasilense 10/1 with reference strains of A. brasilense in the GenBank NCBI database is 99.5 % to 99.6 %. Diazotroph A. brasilense 10/1 is sensitive to cefotaxime, norfloxacin, chloramphenicol, gentamicin, erythromycin, kanamycin, furadonin, resistant to polymyxin, ampicillin, oxacillin, amoxicillin, ciprofloxacin, ceftriaxone. Vitavax 200FF and Fundazole dressers do not affect the development of A. brasilense 10/1, Maxim Star 025 FS somewhat inhibits the development of bacteria. Conclusion. The active strain of nitrogen-fixing bacteria A. brasilense 10/1 isolated from washed roots of triticale by methods of analytical selection, is a promising inoculant to increase yields and improve grain quality of this crop. A. brasilense 10/1 is deposited in the Depository of the Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine under number B- 7317 and is protected by the patent of Ukraine No. 104212. Мета. Дослідити біологічні властивості діазотрофа Azospirillum brasilense 10/1, перспективного для покращення азотного живлення тритикале ярого та одержання урожаю високої якості. Методи. Штам азотфіксувальних бактерій A. brasilense 10/1 виділено з відмитих коренів тритикале ярого сорту Оберіг харківський методом накопичувальних культур за використання напіврідкого безазотного середовища Добрейнер. Азотфіксувальні мікроорганізми ізолювали на картопляний агар з бурштиновою кислотою методом Дригальського. Потенційну нітрогеназну активність на відмитих коренях рослин тритикале ярого та азотфіксувальну активність азоспірил у чистій культурі визначали газохроматографічно. Електрономікроскопічні дослідження клітин бактерій проводили методом негативного контрастування уранілацетатом. Ідентифікацію азоспірил здійснювали на основі вивчення морфологічних, культуральних, фізіолого-біохімічних ознак та за використання молекулярно-генетичних методів (сиквенс-аналіз генів 16S рРНК). Нуклеотидні послідовності порівнювали з відповідними послідовностями, розміщеними у міжнародній базі даних GenBank NCBI за допомогою програми BLAST. Чутливість бактерій до антибіотиків і протруйників насіння зернових перевіряли диско-дифузійним методом. Результати. Методами аналітичної селекції одержано активний штам азотфіксувальних бактерій, ідентифікований як Azospirillum brasilense 10/1. Ідентичність послідовностей 16S рРНК A. brasilense 10/1 з референт-штамами A. brasilense у базі даних GenBank NCBI становить 99,5–99,6 %. Діазотроф A. brasilense 10/1 чутливий до антибіотиків цефотаксиму, норфлоксацину, левоміцетину, гентаміцину, еритроміцину, канаміцину, фурадоніну, резистентний до поліміксину, ампіцилліну, оксацилліну, амоксициліну, ципрофлоксацину, цефтріаксону. Протруйники Вітавакс 200 ФФ і Фундазол не впливають на розвиток A. brasilense 10/1, Максим Стар 025 ФС дещо інгібує розвиток бактерій. Висновки. Активний штам азотфіксувальних бактерій A. brasilense 10/1, виділений з відмитих коренів тритикале ярого методами аналітичної селекції, є перспективним інокулянтом для підвищення урожайності і покращення якості зерна зазначеної сільськогосподаської культури. A. brasilense 10/1 депоновано у Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології НАН України за номером В-7317 і захищено патентом України № 104212. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2021-01-04 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/341 10.35868/1997-3004.32.48-57 Agricultural microbiology; Vol. 32 (2021): Agriciltural microbiology; 48-57 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 32 (2021): Сільськогосподарська мікробіологія; 48-57 1997-3004 10.35868/1997-3004.32 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/341/426 Авторське право (c) 2021 О. О. Shakhovnina, O. V. Nadkernychna, V. M. Strekalov, O. P. Tymoshenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Шаховніна, О. О. Надкернична, О. В. Стрекалов, В. М. Тимошенко, О. П. БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title | БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title_alt | BIOLOGICAL PROPERTIES OF DIAZOTROPH AZOSPIRILLUM BRASILENSE ISOLATED FROM SPRING TRITICALE ROOTS |
| title_full | БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title_fullStr | БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title_full_unstemmed | БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title_short | БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДІАЗОТРОФА AZOSPIRILLUM BRASILENSE, ВИДІЛЕНОГО З КОРЕНІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО |
| title_sort | біологічні властивості діазотрофа azospirillum brasilense, виділеного з коренів тритикале ярого |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/341 |
| work_keys_str_mv | AT šahovnínaoo biologicalpropertiesofdiazotrophazospirillumbrasilenseisolatedfromspringtriticaleroots AT nadkerničnaov biologicalpropertiesofdiazotrophazospirillumbrasilenseisolatedfromspringtriticaleroots AT strekalovvm biologicalpropertiesofdiazotrophazospirillumbrasilenseisolatedfromspringtriticaleroots AT timošenkoop biologicalpropertiesofdiazotrophazospirillumbrasilenseisolatedfromspringtriticaleroots AT šahovnínaoo bíologíčnívlastivostídíazotrofaazospirillumbrasilensevidílenogozkorenívtritikaleârogo AT nadkerničnaov bíologíčnívlastivostídíazotrofaazospirillumbrasilensevidílenogozkorenívtritikaleârogo AT strekalovvm bíologíčnívlastivostídíazotrofaazospirillumbrasilensevidílenogozkorenívtritikaleârogo AT timošenkoop bíologíčnívlastivostídíazotrofaazospirillumbrasilensevidílenogozkorenívtritikaleârogo |