СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM
Objective. Study the properties of effective strains of nodule bacteria-microsymbionts of white melilot (Melilotus albus) and fenugreek (Trigonella foenum-graecum). Methods. Microbiological, biochemical, vegetative experiment, statistical. Results. During 2016–2021, a search for active strains of no...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/524 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466323133857792 |
|---|---|
| author | Логоша, О. В. Воробей, Ю. О. Усманова, Т. О. |
| author_facet | Логоша, О. В. Воробей, Ю. О. Усманова, Т. О. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О. В. Логоша",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "Ю. О. Воробей",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "Т. О. Усманова",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
}
] |
| author_sort | Логоша, О. В. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:52Z |
| description | Objective. Study the properties of effective strains of nodule bacteria-microsymbionts of white melilot (Melilotus albus) and fenugreek (Trigonella foenum-graecum). Methods. Microbiological, biochemical, vegetative experiment, statistical. Results. During 2016–2021, a search for active strains of nodule bacteria of rare types of leguminous plants was carried out. Analytical selection methods have found 11 strains of Ensifer sp. — microsymbionts of white melilot and 3 of fenugreek. It was shown that the inoculation of white melilot seeds with bacterial suspensions of new strains of Ensifer sp. BR-4 and BR-201 contribute to an increase in the formation of nodules on plant roots by 15 % and 24 % versus the positive control (inoculation with Ensifer meliloti ДН-15), as well as an increase in vegetative mass by 25 % and 39 %, respectively. It was also established that during seed inoculation with suspensions of Ensifer sp. G-6 and G-10, the number of nodules exceeded this indicator of the positive control by 52 % and 72 %, the increase in vegetative mass was 4 % and 25 %, respectively. The peculiarities of the growth of new effective strains of rhizobia on pea agar medium, meat-peptone and mannitol-yeast agar, litmus milk, the ability to assimilate various sources of carbon and nitrogen and resistance to antibiotics were studied. The differences in the nature of growth on MPA and assimilation of nitrogen and carbon sources for melilot and fenugreek rhizobia were shown. Based on the results of research into the cultural-morphological and physiological-biochemical properties of the new microsymbiont isolates of the white melilot and fenugreek, it was shown that they correspond to the properties of the reference strain and characteristics of E. meliloti species. Conclusion. Analytical selection methods were used to obtain new strains of microsymbionts of the white melilot and fenugreek. The positive effect of bacterization of the seeds of these cultures with bacterial suspensions of the obtained strains on the symbiotic activity and productivity of plants was established. According to the cultural-morphological and physiological-biochemical properties, the new isolates have been assigned to E. meliloti. Differences in the nature of growth on MPA and assimilation of carbon and nitrogen between the rhizobia of Melilotus albus and Trigonella foenum-graecum were revealed. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.39.37-48 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:26:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
37
Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39. С. 37–48.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.39.37-48
УДК 633.31/.37:635.65:63:579.64
СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ
БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА
TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM
О. В. Логоша1,2, Ю. О. Воробей1, Т. О. Усманова1
1Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14030, Україна
2Національний університет «Чернігівська політехніка»
вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14030, Україна
e-mail: olha.lohosha@gmail.com
Мета. Вивчити властивості ефективних штамів бульбочкових бактерій-мікросим-
біонтів буркуну білого (Melilotus albus) та гуньби сінної (Trigonella foenum-graecum). Мето-
ди. Мікробіологічні, біохімічні, вегетаційного досліду, статистичні. Результати. Протягом
2016–2021 рр. проведено пошук активних штамів бульбочкових бактерій малопоширених ви-
дів бобових рослин. Методами аналітичної селекції одержано 11 штамів Ensifer sp. — мік-
росимбіонтів буркуну білого та 3 — гуньби сінної. Показано, що інокуляція насіння буркуну
білого бактеріальними суспензіями нових штамів Ensifer sp. BR-4 та BR-201 сприяє підви-
щенню утворення бульбочок на коренях рослин на 15 % та 24 % проти позитивного конт-
ролю (інокуляція Ensifer meliloti ДН-15), а також збільшенню вегетативної маси — на 25 %
та 39 % відповідно. Також встановлено, що за інокуляції насіння суспензіями штамів Ensi-
fer sp. G-6 та G-10 кількість бульбочок на 52 % і 72 % перевищувала цей показник позитив-
ного контролю, приріст вегетативної маси складав 4 % та 25 % відповідно. Досліджено
особливості росту нових ефективних штамів ризобій на гороховому агаризованому середо-
вищі, м’ясо-пептонному та манітно-дріжджовому агарі, лакмусовому молоці, здатність
засвоювати різні джерела вуглецю та азоту, резистентність до антибіотиків. Показано
відмінності в характері росту на МПА і засвоєнні джерел азоту та вуглецю ризобій буркуну
і гуньби. За результатами дослідженнь культурально-морфологічних та фізіолого-
біохімічних властивостей нових ізолятів-мікросимбіонтів буркуну білого та гуньби сінної
показано, що вони відповідають властивостям референтного штаму та характеристикам
виду E. meliloti. Висновки. Методами аналітичної селекції одержано нові штами мікросим-
біонтів буркуну білого та гуньби сінної. Встановлено позитивний вплив бактеризації насіння
зазначених культур бактеріальними суспензіями одержаних штамів на симбіотичну актив-
ність і продуктивність рослин. За культурально-морфологічними та фізіолого-біохімічними
особливостями встановлено належність нових ізолятів виду E. meliloti. Виявлено відміннос-
ті між ризобіями Melilotus albus і Trigonella foenum-graecum за характером росту на МПА
та засвоєнням вуглецю й азоту.
Ключові слова: Ensifer meliloti, бобові рослини, інокуляція, симбіоз, буркун білий, гуньба
сінна.
Особливе значення в світовому сільсько-
господарському виробництві мають бобові
культури, адже з кожним роком потреба в
рослинному білку невпинно зростає, що зу-
мовлює інтенсивне розширення посівних
площ [1; 2].
Бобові трави є важливим джерелом кор-
мів та одним із основних факторів біологі-
зації землеробства [3]. Вирощування в сіво-
зміні бобових трав сприяє підвищенню родю-
чості ґрунтів завдяки їхній здатності засвою-
вати молекулярний азот повітря в симбіозі
© О. В. Логоша, Ю. О. Воробей, Т. О. Усманова, 2024
38
зі специфічними бульбочковими бактеріями
[4; 5]. У ґрунті може накопичуватися 100–
300 кг/га біологічного азоту залежно від
культури і ґрунтово-кліматичних особливос-
тей, що сприятливо позначається на продук-
тивності сівозміни та забезпечує зменшення
використання мінеральних добрив [6].
Багаторічні бобові трави є основним
джерелом підвищення вмісту білка в кормах,
адже в сухій речовині рослин залежно від
виду міститься від 17 % до 22 % протеїну
(у злакових травах цей показник змінюється
від 8 % до 12 %) [7]. Тому вирощування бо-
бових як компонентів агроценозів підвищує
продуктивність останніх та є ефективним
прийомом збільшення якості кормів [1; 8].
Серед видів бобових трав буркун та гуньба
(тригонела) є важливими кормовими куль-
турами, які використовуються в сільському
господарстві різних країн [9; 10].
За даними вітчизняних вчених, у ґрунтах
України наявні ефективні аборигенні попу-
ляції мікросимбіонтів Melilotus albus і Trigo-
nella foenum-graecum та інших бобових куль-
тур [11]. Проте наявні в ґрунті популяції ри-
зобій можуть мати невисоку азотфіксувальну
активність або кількість бактерій може бу-
ти недостатньою для ефективної нодуляції
бобових рослин [12]. Важливим прийомом
у технологіях вирощування бобових трав для
підвищення їхньої продуктивності є перед-
посівна інокуляція насіння мікробними пре-
паратами на основі селекціонованих культур
специфічних бульбочкових бактерій [13; 14].
Тому актуальним є проведення аналітич-
ної селекції нових ефективних штамів ризо-
бій — перспективних біоагентів мікробних
препаратів для забезпечення ефективного,
екологічно збалансованого аграрного вироб-
ництва.
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій з досліджуваної теми. Важливою бобо-
вою культурою є буркун білий (Melilotus
albus). Це однорічна або дворічна посухос-
тійка рослина родини бобових [9; 15], яка
має багатоцільове використання в Україні як
високопродуктивна кормова білкова росли-
на, а також як один із найкращих сидератів
[16]. Буркун білий є однією з найцінніших
медоносних видів рослин, а також характе-
ризується важливими якостями фармацев-
тичної сировини, що зумовлює введення цієї
культури в сівозміни [17; 18]. Важливою біо-
логічною особливістю буркуну білого є зда-
тність формувати високі врожаї зеленої маси
на піщаних, малородючих та засолених ґрун-
тах, висока посухостійкість і зимостійкість
[15; 17].
Гуньба (Trigonella foenum-graecum) —
одна з найдавніших культурних рослин роду
Тrigonella, яка відома в багатьох країнах, має
різні назви: буркотина, грецьке сіно, оклад-
ник, сіре зілля, пажитник, шамбала, фену-
грек, чаман, грибна трава. Зацікавленість
цією культурою постійно зростає, її вивча-
ють у багатьох країнах і виявляють нові ко-
рисні властивості [10; 19]. Проте, попри все
вищезазначене, особливості вирощування
цієї культури та її симбіотичні властивості
в умовах України вивчено недостатньо.
Рослини буркуну і гуньби можуть всту-
пати в симбіоз із бульбочковими бактеріями
Ensifer meliloti [20]. Раніше представників
цього виду мікроорганізмів зараховували
до родів Sinorhizobium та Rhizobium [20; 21].
За даними окремих дослідників, бактерії
E. meliloti також можуть бути мікросимбіон-
тами люцерни [22]. Отже, штами цього виду
демонструють різний ступінь специфічності
щодо рослини-господаря, що визначається ти-
пом ексудатів, які продукують ризобії [20–22].
У зв’язку з важливістю буркуну і гуньби
для аграрного виробництва, метою нашої ро-
боти був пошук активних штамів бульбочко-
вих бактерій E. meliloti, вивчення їхніх куль-
турально-морфологічних і фізіолого-біохі-
мічних властивостей та здатності утворюва-
ти ефективний симбіоз з рослинами Melilotus
albus і Trigonella foenum-graecum.
Матеріали та методи досліджень. Дос-
лідження проводили в лабораторії фізіології
мікроорганізмів та на базі Національної ко-
лекції корисних ґрунтових мікроорганізмів
Інституту сільськогосподарської мікробіоло-
гії та агропромислового виробництва НААН
(ІСМАВ НААН).
У роботі використано референтний штам
E. meliloti ДН-15 (виділений із бульбочок
буркуну), який зберігається в Національній
колекції корисних мікроорганізмів ІСМАВ
НААН, нові штами бульбочкових бактерій
буркуну та гуньби, отримані з природних
популяцій протягом 2016–2021 рр.
Виділення ізолятів ризобій проводили
у фазу цвітіння рослин модифікованим ме-
тодом: бульбочки промивали та поверхнево
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
39
стерилізували етанолом протягом 1 хв., по-
тім сулемою (1 хв.) і знову етанолом упро-
довж 1 хв. Поверхнево стерилізовані бульбо-
чки розкладали в чашки Петрі з агаризова-
ним бобовим середовищем по 2–3 шт., роз-
давлювали скляною паличкою об стінку ча-
шки та паличкою робили посів штрихом.
Культивували 7 діб за температури 28 °С [23].
Швидкорослі ризобії вирощували на
живильному бобовому середовищі (г/л):
(NH4)2SO4 — 1,0; К2НРО4 — 0,5; КН2РО4 —
0,5; MgSO4·7H2O — 0,2; CaCO3 — 1,0; цукро-
за — 10,0; відвар гороху — 1 л (100 г гороху
в 1 л Н2О), агар-агар — 10,0–15,0 г, рН 6,8–
7,0. Стерилізація — 1,0 атм., 30 хв. [18].
Ідентифікацію бульбочкових бактерій
здійснювали за визначником Берджі [20].
Культурально-морфологічні та фізіолого-біо-
хімічні особливості штамів вивчали згідно із
загальноприйнятими мікробіологічними та
біохімічними методами, для культивування
бактерій використовували манітно-дріжджо-
ве середовище (МДА) [23; 24]. Здатність ри-
зобій асимілювати вуглеводи та засвоювати
джерела азоту досліджували на мінерально-
му середовищі Козера [23].
Вивчення антибіотикорезистентності шта-
мів проводили диско-дифузійним методом
[25], використовували паперові диски з ам-
піциліном (10 мкг/диск), гентаміцином
(10 мкг/диск), тетрацикліном (30 мкг/диск),
стрептоміцином (10 мкг/диск).
Морфологічні особливості клітин бакте-
рій визначали за використання світлової мік-
роскопії (мікроскоп Micros MC 200T).
Нодуляційну здатність виділених ізоля-
тів бактерій та накопичення біомаси росли-
нами за інокуляції вивчали в умовах вегета-
ційних дослідів. Повторність дослідів — чо-
тирикратна. Рослини буркуну та гуньби ви-
рощували на стерильному субстраті (верми-
куліті), у посудинах об’ємом 1 л в люміно-
статі протягом 45 днів за інтенсивності ос-
вітлення 20 тис. люкс; світловий період ста-
новив 16 годин та температурний режим
27 ± 3 °С. Насіння поверхнево стерилізували
96 %-м етанолом протягом 15 хв., потім
промивали водогінною водою і за дві години
до висіву обробляли суспензією 7-добової
культури бульбочкових бактерій із розра-
хунку 106 клітин/насінину.
Суху масу коренів та суху надземну ма-
су рослин визначали ваговим методом. Для
цього брали по 10 рослин з кожної повтор-
ності, висушували в сушильній шафі упро-
довж 20–30 хв. за температури 120–130 °С.
Далі температуру знижували до 105 °С і су-
шили зразки протягом 4–6 годин за темпера-
тури 105 °C до повітряно-сухого стану. Ви-
значали середню масу в розрахунку на одну
рослину [26].
Обробку експериментальних даних здій-
снювали за допомогою методів математичної
статистики та дисперсійного аналізу з вико-
ристанням пакету комп’ютерної програми
Microsoft Excel.
Результати досліджень та їх обгово-
рення. Протягом 2016–2021 рр. проведено
пошук активних штамів бульбочкових бак-
терій рослин буркуну білого та гуньби сін-
ної, що вирощувалися на полях Чернігівської
області. У фазу цвітіння відбирали добре
розвинені рослини, на коренях яких були
сформовані бульбочки рожевого кольору
в розрізі.
Встановлено, що в ґрунтах Чернігівської
області наявні природні раси специфічних
ризобій, які забезпечують утворення актив-
них бульбочок на коренях досліджуваних
рослин. Було виділено 11 ізолятів з бульбо-
чок буркуну білого та 3 ізоляти з бульбочок
гуньби сінної.
Ризобії буркуну і гуньби паличкоподіб-
ної форми, неспороутворюввальні, грамнега-
тивні, рухливі, аеробні. На МДА та на бобо-
вому середовищі на третю добу утворюють
круглі, опуклі, непрозорі та слизові колонії
діаметром 2–3 мм. Культурально-морфоло-
гічні ознаки отриманих ізолятів відповідають
характеристиці, наведеній у визначнику Бер-
джі [20] для роду Sinorizobium, до якого ра-
ніше зараховували види бульбочкових бак-
терій, що формують симбіоз з рослинами
буркуну та гуньби [22]. На сьогодні види
цього роду належать до роду Ensifer, але досі
немає однозначної думки щодо правильності
такої класифікації [27].
Вивчали здатність отриманих ізолятів
штамів бульбочкових бактерій до формуван-
ня симбіозу з рослинами буркуну білого та
гуньби сінної. Показано, що інокуляція на-
сіння гуньби суспензією Ensifer sp. G-9 не
забезпечувала утворення бульбочок (табл. 1).
За бактеризації насіння гуньби Ensifer sp. G-6
та Ensifer sp. G-10 на коренях рослин форму-
валося на 52 % та 72 % більше бульбочок,
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
40
Таблиця 1. Ефективність симбіотичної взаємодії бульбочкових бактерій гуньби
(Trigonella foenum-graecum) в умовах вегетаційного досліду
Варіанти досліду Кількість бульбочок,
од./10 рослин
Надземна маса,
мг/рослину
Маса коренів,
мг/рослину
Контроль (без інокуляції) 0 159,0 ± 13,9 374,0 ± 25,7
За інокуляції
E. meliloti ДН-15
(позитивний контроль) 32,0 ± 2,9 180,0 ± 28,3 440,0 ± 37,4
Ensifer sp. G-6 47,5 ± 4,8 187,0 ± 23,3 445,5 ± 27,0
Ensifer sp. G-9 0 175,0 ± 16,7 402,5 ± 35,4
Ensifer sp. G-10 55,0 ± 2,4 225,0 ± 27,3 510,0 ± 36,2
ніж на рослинах позитивного контролю (іно-
куляція E. meliloti ДН-15). Також у варіантах
з інокуляцією цими штамами підвищувалися
показники вегетативної маси на 17,6 % та
25 % і маса коренів — на 19 % та 36 % проти
позитивного контролю відповідно (табл. 1).
Інокуляція насіння буркуну бактеріаль-
ними суспензіями Ensifer sp. BR-4 та Ensi-
fer sp. BR-201 сприяла формуванню на ко-
ренях рослин найбільшої кількості бульбо-
чок — на 15 % та 24 % більше, ніж у пози-
тивному контролі (табл. 2), а також сприяла
збільшенню показників вегетативної маси —
на 25 % та 39 % і маси коренів рослин — на
77 % та 58 % проти позитивного контролю
відповідно.
Досліджували властивості нових ефек-
тивних штамів Ensifer sp. Показано, що сим-
біонти буркуну і гуньби відрізняються за
здатністю розвиватися на м’ясо-пептонному
агарі.
Так, бульбочкові бактерії буркуну харак-
теризуються помірним ростом на МПА, тоді
як розвитку ризобій гуньби на цьому середо-
вищі ми не спостерігали (табл. 3). Згідно з ха-
рактеристиками, наведеними у визначнику
Таблиця 2. Ефективність симбіотичної взаємодії штамів бульбочкових бактерій
буркуну (Melilotus albus) в умовах вегетаційного досліду
Варіанти досліду Кількість бульбочок,
од./10 рослин
Надземна маса,
мг/рослину
Маса коренів,
мг/рослину
Контроль (без інокуляції) 0,00 106,7 ± 6,9 128,9 ± 4,8
За інокуляції
E. meliloti ДН-15
(позитивний контроль) 48,9 ± 2,9 130,0 ± 5,8 160,0 ± 1,9
Ensifer sp. BR-1 50,0 ± 1,9 120,0 ± 5,8 173,3 ± 1,9
Ensifer sp. BR-4 57,8 ± 2,9 162,2 ± 8,7 283,3 ± 1,9
Ensifer sp. BR-6 52,2 ± 2,9 126,7 ± 6,7 206,7 ± 3,8
Ensifer sp. BR-8 51,1 ± 4,8 120,0 ± 8,8 158,9 ± 4,8
Ensifer sp. BR-9 54,4 ± 4,8 110,0 ± 3,8 140,0 ± 5,8
Ensifer sp. BR-10 50,0 ± 1,9 112,1 ± 6,8 165,6 ± 2,9
Ensifer sp. BR-11 51,1 ± 4,0 122,2 ± 5,9 170,0 ± 5,8
Ensifer sp. BR-151 51,1 ± 2,9 113,3 ± 3,8 163,3 ± 5,8
Ensifer sp. BR-16 53,3 ± 5,8 120,0 ± 5,8 165,6 ± 2,9
Ensifer sp. BR-201 62,2 ± 4,0 180,0 ± 5,8 252,2 ± 7,8
Ensifer sp. BR-22 53,3 ± 4,8 123,3 ± 6,9 160,0 ± 5,8
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
41
Берджі [20], бульбочкові бактерії буркуну та
гуньби пептон засвоюють слабко.
Важливим показником для ідентифікації
бульбочкових бактерій є характер їхнього
росту на лакмусовому молоці. За даними,
наведеними у визначнику Берджі [20], бак-
терії роду Sinorizobium казеїн та агар не гід-
ролізують [20], підкислюють середовище без
газоутворення. Після перенесення виду
S. meliloti до роду Ensifer ця характеристика
не була уточнена, тому є неоднозначною.
Нами показано, що за культивування ре-
ферентного штаму E. meliloti ДН-15 та 4 дос-
ліджуваних ізолятів на знежиреному стери-
льному молоці з лакмусом на сьому добу
відбувається незначне підкислення середо-
вища та утворення зони гідролізу (табл. 3,
рис. 1).
За культивування ризобій гуньби та бур-
куну на цьому середовищі спостерігали
утворення прозорої зони на його поверхні.
Це зумовлено наявністю у цих бактерій фер-
ментів, що гідролізують казеїн (рис. 1).
Культивування досліджуваних штамів на
7-му добу сприяє відновленню лакмусу, вна-
слідок чого колір нижнього шару середови-
ща світлішає. Пептонізація лакмусового мо-
лока за культивування референтних та дослі-
джуваних ізолятів бульбочкових бактерій не
відзначалася.
Важливою систематичною характерис-
тикою ризобій є здатність засвоювати дже-
рела азоту та вуглецю.
В умовах лабораторних дослідів на мі-
неральному середовищі Козера перевіряли
здатність ізолятів бактерій роду Ensifer ви-
користовувати різні джерела азоту (табл. 4).
За даними визначника Берджі [20], бактерії
S. meliloti можуть використовувати як дже-
рела азоту солі амонію, нітрати, нітрити та
Таблиця 3. Властивості штамів бульбочкових бактерій гуньби та буркуну
Штами Ріст
на МПА
Культивування на лакмусовому молоці
рН середовища гідроліз
казеїну
відновлення
лакмусу на 7-му добу на 30-ту добу
E. meliloti ДН-15 + ск к ++ +
Ensifer sp. G-6 – ск к + +
Ensifer sp. G-10 – ск к + +
Ensifer sp. BR-4 + ск к ++ +
Ensifer sp. BR-201 + ск к ++ +
Примітки: – — відсутність прояву ознаки, + — помірний прояв ознаки, ++ — значний прояв
ознаки; ск — рН середовища слабко-кисле (6–6,5), к — рН кисле (4–5,5).
Рис. 1. Культивування на лакмусовому молоці штамів:
а) контроль; б) E. meliloti ДН-15; в) Ensifer sp. BR-4; г) Ensifer sp. BR-201;
д) Ensifer sp. G-6; е) Ensifer sp. G-10 (7-ма доба).
а) б) в) г) д) е)
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
42
Таблиця 4. Використання джерел азоту штамами бактерій роду Ensifer (середовище
Козера)
Джерело азоту
Засвоєння джерел азоту штамами
E. meliloti
ДН-15
Ensifer sp.
BR-4
Ensifer sp.
BR-201
Ensifer sp.
G-6
Ensifer sp.
G-10
Аспарагін
Ріст Помір. Рясн. Помір. Рясн. Помір.
ЕПС – ++ – ++ –
Сечовина
Ріст Слабк. Помір. Помір. Слабк. Слабк.
ЕПС – + + – –
Аланін
Ріст Помір. Рясн. Слабк. Слабк. Слабк.
ЕПС + + – – –
Орнітин
Ріст Помір. Слабк. Слабк. Помір. Рясн.
ЕПС + – – + +++
(NH4)2HPO4
Ріст Рясн. Рясн. Рясн. Рясн. Рясн.
ЕПС ++ ++ ++ ++ ++
(NH4)2SO4
Ріст Помір. Помір. Помір. Помір. Помір.
ЕПС + + + + +
NH4Cl
Ріст Помір. Помір. Слабк. Слабк. Помір.
ЕПС + + + + +
NH4NO3
Ріст Помір. Помір. Помір. Помір. Слабк.
ЕПС + ++ ++ + +
NaNO3
Ріст Помір. Слабк. Слабк. Слабк. Слабк.
ЕПС + + ++ ++ ++
Примітки: + — незначне продукування ЕПС (екзополісахаридів), ++ — помірне продукування
ЕПС, +++ — рясне продукування ЕПС.
більшість амінокислот, зокрема аланін та
орнітин.
Показано, що засвоєння сполук азоту
є певною мірою індивідуальною штамовою
ознакою. Так, референтний штам E. melilo-
ti ДН-15 та нові штами ризобій буркуну і гу-
ньби як джерело азоту використовують амо-
нійні, нітратні, амідні солі. Проте всі дослі-
джувані штами найкраще ростуть на середо-
вищі з амонієм фосфорнокислим. Ризобії
буркуну краще засвоюють сечовину, ніж бу-
льбочкові бактерії гуньби. На середовищах
з амонійними та нітратними формами штами
росли краще, ніж на середовищах з аспарагі-
ном, аланіном та орнітином. На середовищі
з різними джерелами азоту досліджувані
штами продукували помірну кількість полі-
сахаридів, слизова маса не розтікалася по
скосу агару. За умови слабкого росту куль-
тур екзополісахариди практично не утворю-
валися.
Згідно з даними визначника Берджі [20],
мікросимбіонти бактерії роду Sinorizobium
(нині Ensifer) використовують порівняно
широкий спектр органічних субстратів як
єдине джерело вуглецю, викликають кислу
реакцію в мінерально-сольовому середовищі,
що містить маніт. Зростання на вуглеводних
середовищах часто супроводжується рясним
позаклітинним утворенням полісахаридного
слизу.
Вивчали здатність бульбочкових бакте-
рій буркуну і гуньби засвоювати різні дже-
рела вуглецю. Показано, що всі досліджувані
штами бактерій роду Ensifer sp. активно рос-
туть на діагностичному середовищі Козера
та засвоюють глюкозу, лактозу, фукозу, рам-
нозу, Д-арабінозу, продукуючи кислоту
(табл. 5). Референтний штам E. meliloti ДН-
15 та штами Ensifer sp. підлуговують реак-
цію середовища з дульцитом (рис. 2, табл. 5),
помірно підкислюють середовище із сорбітом
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
43
Таблиця 5. Використання штамами роду Ensifer джерел вуглецю
Джерело
вуглецю
Засвоєння джерел вуглецю штамами
E. meliloti
ДН-15
Ensifer sp.
BR-4
Ensifer sp.
BR-201
Ensifer sp.
G-6
Ensifer sp.
G-10
Контроль
(без вуглеводів) н н н н н
Фруктоза п/к к к п/к п/к
Маніт п/к п/к п/к к к
Дульцит п/л п/л п/л л л
Глюкоза к к к к к
Лактоза к к к к к
Сорбіт п/к п/к п/к п/к п/к
Фукоза к к к к к
Ксилоза п/к к к п/к п/к
Рамноза к к к к к
Мальтоза к к к п/к п/к
Сахароза п/к п/к п/к к к
D-арабіноза к к к к к
Примітки: к — підкислюють середовище; п/к — помірно підкислюють середовище; п/л — помір-
но підлуговують середовище; л — підлуговують середовище; н — нейтральна реакція рН середовища.
а б
Рис. 2. Засвоєння дульциту ризобіями буркуну (а) та гуньби (б):
1) контроль; 2) E. meliloti ДН-15; 3) Ensifer sp. BR-4; 4) Ensifer sp. BR-201;
5) Ensifer sp. G-6; 6) Ensifer sp. G-10 (14-та доба).
та манітом, що відповідає характеристиці
роду Sinorizobium (нині Ensifer).
Штами, виділені з бульбочок гуньби сін-
ної, слабо засвоюють фруктозу, ксилол та
мальтозу, помірно підкислюючи середовище.
Штами буркуну помірно підкислюють сере-
довище з манітом та сахарозою (табл. 5).
У визначнику Берджі відсутні дані що-
до стійкості бактерій S. meliloti до антибі-
отиків [20]. Згідно з результатами дослі-
джень марокканських вчених, бактерії цього
роду розвивалися на середовищах зі стреп-
томіцином (10 і 25 мкг/мл) і тетрацикліном
(10 і 25 мкг/мл) [28].
Нами було досліджено антибіотикоре-
зистентність Ensifer spp. до антибіотиків
з різних груп: ампіциліну (бета-лактамні ан-
тибіотики (пеніциліни)), гентаміцину (аміно-
глікозиди), стрептоміцину (аміноглікозиди)
і тетрацикліну (тетрацикліни).
У табл. 6 наведені результати вимірю-
вання діаметру зон затримки росту культур
за використання паперових дисків, просоче-
них антибіотиками.
5) 6) 1) 2) 3) 4)
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
44
Таблиця 6. Резистентність штамів бактерій роду Ensifer до антибіотиків
Антибіотики
Діаметр зон затримки росту, см
E. meliloti
ДН-15
Ensifer sp.
BR-4
Ensifer sp.
BR-201
Ensifer sp.
G-6
Ensifer sp.
G-10
Ампіцилін 0,40 ± 0,10 1,25 ± 0,25 – 0,90 ± 0,10 0,55 ± 0,05
Стрептоміцин 0,40 ± 0,10 – 3,55 ± 0,05 2,85 ± 0,35 3,75 ± 0,25
Гентаміцин 0,90 ± 0,10 0,70 ± 0,10 1,10 ± 0,30 1,25 ± 0,15 1,35 ± 0,05
Тетрациклін 3,65 ± 0,15 5,90 ± 0,10 5,10 ± 0,10 4,45 ± 0,05 4,10 ± 0,10
Усі досліджувані культури проявляли
найбільшу чутливість до тетрацикліну (інгі-
бітора бісинтезу білка на рівні рибосом).
Так, зони затримки росту становили 3,65–
5,90 см. До ампіциліну бактерії Ensifer sp.
більш стійкі (зона затримки росту 0,40–
1,25 см). Нові штами виявляли меншу резис-
тентність до стрептоміцину та гентаміцину,
як порівняти зі штамом E. meliloti ДН-15, ок-
рім Ensifer sp. BR-4, що характеризувався
стійкістю до стрептоміцину (табл. 6).
Висновки. Інокуляція насіння буркуну
білого бактеріальними суспензіями нових
штамів Ensifer sp. BR-4 та BR-201 сприяє
підвищенню утворення бульбочок на коре-
нях рослин на 15 % та 24 % щодо позитивно-
го контролю (інокуляція E. meliloti ДН-15),
а також зростанню вегетативної маси — на
25 % та 39 % відповідно. Також встановлено
позитивний вплив бактеризації насіння гунь-
би сінної на нодуляційну активність і про-
дуктивність культури. За інокуляції суспен-
зіями штамів Ensifer sp. G-6 та G-10 утворю-
валось на 52 % і 72 % більше бульбочок, ніж
за інокуляції E. meliloti ДН-15 (позитивний
контроль), приріст показника вегетативної
маси становив 4 % та 25 % відповідно. Вста-
новлено відмінності в характері росту на
МПА і засвоєнні джерел азоту та вуглецю
ризобіями Melilotus albus і Trigonella foenum-
graecum. За результатами досліджень куль-
турально-морфологічних та фізіолого-біохі-
мічних властивостей нових ізолятів-мікро-
симбіонтів буркуну білого та гуньби сінної
показано, що вони відповідають властивос-
тям референтного штаму та характеристикам
виду E. meliloti.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Lohosha O. V., Vorobei Yu. O., Leonova N. O.
Symbiotic efficiency and cytokinin activity of new
Mesorhizobium cicerі strains. Microbiological jour-
nal. 2023. Vol. 85, № 1. P. 3–11. https://doi.org/
10.15407/microbiolj85.01.003
2. Stagnari F., Maggio A., Galieni A., Pisante M.
Multiple benefits of legumes for agriculture sustai-
nability: an overview. Chemical and Biological
Technologies in Agriculture. 2017. Vol. 4, № 2.
P. 1–13. https://doi.org/10.1186/s40538-016-0085-1
3. Tomic Z., Lugic Z., Radovic J., Sokolovic D.,
Nesic Z., Krnjaja V. Perennial legumes and grasses
stable source of quality livestock fodder feed.
Biotechnology in Animal Husbandry. 2007. Vol. 23,
№ 5–6. P. 559–572. https://doi.org/10.2298/bah07
01559t
4. Кургак В. Г., Карбівська У. М. Ефектив-
ність застосування мінеральних добрив та азот-
фіксувальних препаратів на бобово-злакових
лучних агрофітоценозах Прикарпаття. Вісник аг-
рарної науки. 2020. Т. 98, № 4. С. 35–41. https://
doi.org/10.31073/agrovisnyk202004-05
5. Abd-Alla M. H., Al-Amri S. M., El-Ena-
ny A.-W. E. Enhancing Rhizobium–legume symbio-
sis and reducing nitrogen fertilizer use are potential
options for mitigating climate change. Agricul-
ture. 2023. Vol. 13, № 11. 2092. https://doi.org/
10.3390/agriculture13112092
6. Панасюк С. С., Клименко Т. Є., Міняй-
ло В. Д. Формування багаторічних кормових фі-
тоценозів за участю бобових трав. Інноваційні
технології в рослинництві: матеріали IV Всеук-
раїнської наукової інтернет-конференції (м. Ка-
м’янець-Подільський, 10 травня 2021 р.). Кам’я-
нець-Подільський, 2021. С. 108–110.
7. Ярмолюк М. Т., Котяш У. О., Демчи-
шин Н. Б. Екобіологічні й агротехнічні основи
створення та використання трав’янистих фітоце-
нозів: монографія. Львів : ПАІС, 2010. 228 с.
8. Imran A., Hakim S., Tariq M., Nawaz M. S.,
Laraib I., Gulzar U. … Ahmad M. Diazotrophs for
lowering nitrogen pollution crises: looking deep
into the roots. Frontiers in Microbiology. 2021.
Vol. 12, 637815. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.
637815
9. Zabala J. M., Marinoni L., Giavedoni J. A.,
Schrauf G. E. Breeding strategies in Melilotus al-
bus Desr., a salt-tolerant forage legume. Euphytica.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
45
2018. Vol. 214, № 22. P. 1–15. https://doi.org/10.
1007/s10681-017-2031-0
10. Mehrafarin A., Rezazadeh Sh., Naghdi Ba-
di H., Noormohammadi Gh., Zand E., Qaderi A.
A review on biology, cultivation and biotechnology
of fenugreek (Trigonella foenum-graecum l.) as a va-
luable medicinal plant and multipurpose. Journal of
Medicinal Plants. 2011. Vol. 10, № 37. Р. 6–24.
11. Дідович С. В., Толкачов М. З., Бутві-
на О. Ю. Ефективність симбіотичної азотфіксації
в агроценозах України. Сільськогосподарська мі-
кробіологія. 2008. Вип. 8. С. 117–125.
12. Адамень Ф. Ф., Щигорцова О. Л., Ту-
рин Є. М., Дідович С. В. Мікробіологічні препа-
рати в агротехнологіях вирощування бобових
культур. Вісник ЦНЗ АПВ Харківської області.
2010. Вип. 7. С. 148–155.
13. Петриченко В. Ф., Гетман Н. Я. Фактори
підвищення продуктивності агрофітоценозів ба-
гаторічних бобових трав в умовах Лісостепу
Правобережного. Корми і кормовиробництво.
2017. Вип. 84. С. 3–10.
14. Pukhtaievych P. P., Kukol E. P., Voro-
bey N. A., Vasileva V., Kots S. Ya. Efficiency of
inoculation by nodule bacteria of alfalfa grown in
mixture with smooth bromegrass at various rates of
phosphorus and potassium nutrition. Физиология
растений и генетика. 2019. Т. 51, № 5. С. 415–
424. https://doi.org/10.15407/frg2019.05.415
15. Місєвич О. В. Влащук А. М. Особливості
вирощування буркуна білого однорічного в умо-
вах півдня України. Зрошуване землеробство.
2016. Вип. 66. С. 122–124.
16. Влащук А. М., Колпакова О. С., Вла-
щук О. А., Копилов С. О., Галілюк В. В. Розроб-
ка елементів технології вирощування буркуну
білого однорічного в умовах Південного Степу
України. Зрошуване землеробство. 2017. Вип. 68.
С. 69–73.
17. Овсієнко О. Л. Вплив мікроорганізмів та
мінеральних добрив на розвиток рослин буркуну
при вирощуванні на лесоподібному суглинку.
Біологічні системи. 2012. T. 4. Вип. 3. С. 326–329.
18. Zhang Y., Zhang K., Ji Y., Tao J. Phy-
sical dormancy and soil seed bank dynamics in
seeds of Melilotus albus (Fabaceae). Flora. 2020.
Vol. 266, 151600. https://doi.org/10.1016/j.flora.
2020.151600
19. Basu S. K., Zandi P., Cetzal-Ix W. Fenu-
greek (Trigonella foenum-graecum L.): distribution,
genetic, diversity, and potential to serve as an
industrial crop for the global pharmaceutical,
nutraceutical, and functional food industries. The ro-
le of functional food security in global health. 2019.
Р. 471-497. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-8131
48-0.00028-1
20. Bergey’s manual of systematic bacteriolo-
gy. Vol. 2: The Proteobacteria, Part C: The Alpha-,
Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria / Eds. G. M. Gar-
rity, D. J. Brenner, N. R. Krieg, J. T. Staley. Sprin-
ger US, 2005. 1415 p. https://doi.org/10.1007/
0-387-29298-5
21. Herrera-Cervera J. A., Sanjuan-Pinilla J. M.,
Olivares J., Sanjuan J. Cloning and identification of
conjugative transfer origins in the Rhizobium meli-
loti genome. Journal of Bacteriology. 1998. Vol. 180,
№ 17. Р. 4583–4590. https://doi.org/10.1128/jb.180.
17.4583-4590.1998
22. Hartmann A., Giraud J. J., Catroux G. Ge-
notypic diversity of Sinorhizobium (formerly Rhizo-
bium) meliloti strains isolated directly from a soil
and from nodules of alfalfa (Medicago sativa) grown
in the same soil. FEMS Microbiology Ecology.
1998. Vol. 25, № 2. Р. 107–116. https://doi.org/10.
1111/j.1574-6941.1998.tb00464.x
23. Методи культивування та тривалого збе-
рігання бульбочкових бактерій у колекціях: ме-
тодичні рекомендації. Чернігів : ІСМАВ НААН,
2015. 36 с.
24. Каталог культур мікроорганізмів. Черні-
гів : видавець Брагинець О. В., 2015. 48 с.
25. Гаркавенко Т. О., Неволько О. М., Ко-
зицька Т. Г., Ординська Д. О., Меженська Н. А.
Методичні вказівки щодо визначення чутливості
мікроорганізмів до антибактеріальних препара-
тів. Київ : ДНДІЛДВСЕ, 2014. С. 19–24.
26. Сердюк М. Є., Прісс О. П., Гапріндашві-
лі Н. А., Здоровцева Л. М., Сухаренко О. І., Іва-
нова І. Є. Дослідницький практикум. Частина І.
Методи дослідження плодоовочевої та ягідної
продукції: підручник для здобувачів ступеня ви-
щої освіти закладів вищої освіти. Мелітополь :
Люкс, 2020. 370 с.
27. Kuzmanović N., Fagorzi C., Mengoni A.,
Lassalle F., di Cenzo G. C. Taxonomy of Rhizo-
biaceae revisited: proposal of a new framework for
genus delimitation. International Journal of System-
atic and Evolutionary Microbiology. 2022. Vol. 72,
№ 3. 005243. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.005243
28. Elboutahiri N., Thami-Alami I., Udupa S. M.
Phenotypic and genetic diversity in Sinorhizobium
meliloti and S. medicae from drought and salt af-
fected regions of Morocco. BMC Microbiology.
2010. Vol. 10, 15. https://doi.org/10.1186/1471-
2180-10-15
Отримано 18.04.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
46
https://doi.org/10.35868/1997-3004.39.37-48
UDC 633.31/.37:635.65:63:579.64
SELECTION OF NEW STRAINS OF NODULE BACTERIA-SYMBIONTS
OF MELILOTUS ALBUS AND TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM
O. V. Lohosha1,2, Yu. O. Vorobei1, T. O. Usmanova1
1Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
2Chernihiv Polytechnic National University
e-mail: olha.lohosha@gmail.com
Objective. Study the properties of effective strains of nodule bacteria-microsymbionts of white
melilot (Melilotus albus) and fenugreek (Trigonella foenum-graecum). Methods. Microbiological,
biochemical, vegetative experiment, statistical. Results. During 2016–2021, a search for active
strains of nodule bacteria of rare types of leguminous plants was carried out. Analytical selection
methods have found 11 strains of Ensifer sp. — microsymbionts of white melilot and 3 of fenugreek.
It was shown that the inoculation of white melilot seeds with bacterial suspensions of new strains of
Ensifer sp. BR-4 and BR-201 contribute to an increase in the formation of nodules on plant roots by
15 % and 24 % versus the positive control (inoculation with Ensifer meliloti ДН-15), as well as an
increase in vegetative mass by 25 % and 39 %, respectively. It was also established that during
seed inoculation with suspensions of Ensifer sp. G-6 and G-10, the number of nodules exceeded this
indicator of the positive control by 52 % and 72 %, the increase in vegetative mass was 4 % and
25 %, respectively. The peculiarities of the growth of new effective strains of rhizobia on pea agar
medium, meat-peptone and mannitol-yeast agar, litmus milk, the ability to assimilate various
sources of carbon and nitrogen and resistance to antibiotics were studied. The differences in the
nature of growth on MPA and assimilation of nitrogen and carbon sources for melilot and fenu-
greek rhizobia were shown. Based on the results of research into the cultural-morphological and
physiological-biochemical properties of the new microsymbiont isolates of the white melilot and
fenugreek, it was shown that they correspond to the properties of the reference strain and charac-
teristics of E. meliloti species. Conclusion. Analytical selection methods were used to obtain new
strains of microsymbionts of the white melilot and fenugreek. The positive effect of bacterization of
the seeds of these cultures with bacterial suspensions of the obtained strains on the symbiotic activi-
ty and productivity of plants was established. According to the cultural-morphological and physio-
logical-biochemical properties, the new isolates have been assigned to E. meliloti. Differences in
the nature of growth on MPA and assimilation of carbon and nitrogen between the rhizobia of
Melilotus albus and Trigonella foenum-graecum were revealed.
Key words: Ensifer meliloti, leguminous plants, inoculation, symbiosis, white melilot, fenu-
greek.
REFERENCES
1. Lohosha, O. V., Vorobei, Yu. O., & Leono-
va, N. O. (2023). Symbiotic efficiency and cytokinin
activity of new Mesorhizobium cicerі strains. Mi-
crobiological Journal, 85 (1), 3–11. https://doi.org/
10.15407/microbiolj85.01.003
2. Stagnari, F., Maggio, A., Galieni, A., & Pi-
sante, M. (2017). Multiple benefits of legumes for
agriculture sustainability: an overview. Chemical
and Biological Technologies in Agriculture, 4 (2),
1–13. https://doi.org/10.1186/s40538-016-0085-1
3. Tomic, Z., Lugic, Z., Radovic, J., Sokolo-
vic, D., Nesic, Z., & Krnjaja, V. (2007). Perennial
legumes and grasses stable source of quality live-
stock fodder feed. Biotechnology in Animal Hus-
bandry, 23 (5–6), 559–572. https://doi.org/10.2298/
bah0701559t
4. Kurgak, V. H., & Karbivska, Yu. M. (2020).
Efektyvnist zastosuvannia mineralnykh dobryv ta
azotfiksuvalnykh preparativ na bobovo-zlakovykh
luchnykh ahrofitotsenozakh Prykarpattia [The effi-
ciency of application of mineral fertilizers and mi-
crobiological preparations on legume-cereal mead-
ow agrophytocenosis]. Visnyk ahrarnoi nauky —
Bulletin of Agricultural Science, 98 (4), 35–41 [in
Ukrainian]. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk2020
04-05
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
47
5. Abd-Alla, M. H., Al-Amri, S. M., & El-Ena-
ny, A.-W. E. (2023). Enhancing Rhizobium–legume
symbiosis and reducing nitrogen fertilizer use are
potential options for mitigating climate change.
Agriculture, 13 (11), 2092. https://doi.org/10.3390/
agriculture13112092
6. Panasiuk, S. S., Klymenko, T. Ye., & Minia-
ilo, V. D. (2021, May). Formuvannia bahatorich-
nykh kormovykh fitotsenoziv za uchastiu bobovykh
trav [Formation of perennial fodder phytocenoses
with the participation of leguminous grasses]. Ma-
terials of the IV All-Ukrainian Scientific Internet
Conference Innovative technologies in crop produc-
tion (pp. 108–110), Kamianets-Podilskyi [in Ukrai-
nian].
7. Yarmoliuk, M. T., Kotiash, U. O., & Dem-
chyshyn, N. B. (2010). Ekobiolohichni y ahrotekh-
nichni osnovy stvorennia ta vykorystannia travianys-
tykh fitotsenoziv [Ecobiological and agrotechnical
bases of creation and use of herbaceous phytoceno-
ses]. Lviv: PAIS [in Ukrainian].
8. Imran, A., Hakim, S., Tariq, M., Na-
waz, M. S., Laraib, I., Gulzar, U. … Ahmad, M.
(2021). Diazotrophs for lowering nitrogen pollution
crises: looking deep into the roots. Frontiers in
Microbiology, 12, 637815. https://doi.org/10.3389/
fmicb.2021.637815
9. Zabala, J. M., Marinoni, L., Giavedoni, J. A.,
& Schrauf, G. E. (2018). Breeding strategies in Me-
lilotus albus Desr., a salt-tolerant forage legume.
Euphytica, 214 (22), 1–15. https://doi.org/10.1007/
s10681-017-2031-0
10. Mehrafarin, A., Rezazadeh, Sh., Naghdi Ba-
di, H., Noormohammadi, Gh., Zand, E., & Qade-
ri, A. (2011). A review on biology, cultivation and
biotechnology of fenugreek (Trigonella foenum-
graecum L.) as a valuable medicinal plant and
multipurpose. Journal of Medicinal Plants, 10 (37),
6–24.
11. Didovich, S. V., Tolkachov, N. Z., & But-
vina, O. Y. (2008). Efektyvnist symbiotychnoi azot-
fiksatsii v ahrotsenozakh Ukrainy [The efficiency of
symbiotic nitrogen fixation in the agrocеnosis of
Ukraine]. Silskohospodarska mikrobiolohiia — Ag-
ricultural Microbiology, 8, 117–125 [in Ukrainian].
12. Adamen, F. F., Shchyhortsova, O. L., Tu-
ryn, Ye. M., & Didovych, S. V. (2010). Mikrobiolo-
hichni preparaty v ahrotekhnolohiiakh vyroshchu-
vannia bobovykh kultur [Microbiological prepara-
tions in agrotechnologies of growing leguminous
crops.]. Visnyk TsNZ APV Kharkivskoi oblasti —
Bulletin of the Center for Science Provision of Agri-
business in the Kharkiv region, 7, 148–155 [in
Ukrainian].
13. Petrychenko, V. F., & Hetman, N. Ya. (2017).
Faktory pidvyshchennia produktyvnosti ahrofitotse-
noziv bahatorichnykh bobovykh trav v umovakh
Lisostepu Pravoberezhnoho [Factors for increasing
the productivity of agrophytocenoses of perennial
leguminous grasses in the conditions of the Pravo-
berezhny Forest Steppe]. Kormy i kormovyrob-
nytstvo — Feeds and Feed Production, 84, 3–10 [in
Ukrainian].
14. Pukhtaievych, P. P., Kukol, E. P., Voro-
bey, N. A., Vasileva, V., & Kots, S. Ya. (2019). Ef-
ficiency of inoculation by nodule bacteria of alfalfa
grown in mixture with smooth bromegrass at various
rates of phosphorus and potassium nutrition. Fizio-
logia Rastenij i Genetika, 51 (5), 415–424. https://
doi.org/10.15407/frg2019.05.415
15. Misievych, O. V., & Vlashchuk, A. M.
(2016). Osoblyvosti vyroshchuvannia burkuna bi-
loho odnorichnoho v umovakh pivdnia Ukrainy [Pe-
culiarities of the cultivation of white melilot annual
in the conditions of southern Ukraine]. Zroshuvane
zemlerobstvo — Irrigated farming, 66, 122–124 [in
Ukrainian].
16. Vlashuk, A. M., Kolpakova, O. S., Vla-
shuk, O. A., Kopylov, S. O., & Haliliuk, V. V.
(2017). Rozrobka elementiv tekhnolohii vyroshchu-
vannia burkunu biloho odnorichnoho v umovakh
Pivdennoho Stepu Ukrainy [Development of ele-
ments of the technology of growing white melilot
annual in the conditions of the Southern Steppe of
Ukraine.]. Zroshuvane zemlerobstvo — Irrigated
farming, 68, 69–73 [in Ukrainian].
17. Ovsiienko, O. L. (2012). Vplyv mikroor-
hanizmiv ta mineralnykh dobryv na rozvytok roslyn
burkunu pry vyroshchuvanni na lesopodibnomu suh-
lynku [The influence of microorganisms and mineral
fertilizers on the development of burkun plants when
grown on loess-like loam]. Biolohichni systemy —
Biological systems, 4 (3), 326–329 [in Ukrainian].
18. Zhang, Y., Zhang, K., Ji, Y., & Tao, J.
(2020). Physical dormancy and soil seed bank dy-
namics in seeds of Melilotus albus (Fabaceae). Flo-
ra, 266, 151600. https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.
151600
19. Basu, S. K., Zandi, P., & Cetzal-Ix, W.
(2019). Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.):
distribution, genetic, diversity, and potential to serve
as an industrial crop for the global pharmaceutical,
nutraceutical, and functional food industries. The
role of functional food security in global health,
471–497. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813148-
0.00028-1
20. Garrity, G. M., Brenner, D. J., Krieg, N. R.,
& Staley, J. T. (Eds.). (2005). Bergey’s manual of
systematic bacteriology. Vol. 2: The Proteobacteria.
Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonpro-
teobacteria. Springer US. 1415 p. https://doi.org/
10.1007/0-387-29298-5
21. Herrera-Cervera, J. A., Sanjuan-Pinilla, J. M.,
Olivares, J., & Sanjuan, J. (1998). Cloning and iden-
tification of conjugative transfer origins in the Rhi-
zobium meliloti genome. Journal of Bacteriology,
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
48
180 (17), 4583–4590. https://doi.org/10.1128/jb.180.
17.4583-4590.1998
22. Hartmann, A., Giraud, J. J., & Catroux, G.
(1998). Genotypic diversity of Sinorhizobium (for-
merly Rhizobium) meliloti strains isolated directly
from a soil and from nodules of alfalfa (Medicago
sativa) grown in the same soil. FEMS Microbiology
Ecology, 25 (2), 107–116. https://doi.org/10.1111/
j.1574-6941.1998.tb00464.x
23. Metody kultyvuvannia ta tryvaloho zberi-
hannia bulbochkovykh bakterii u kolektsiiakh: meto-
dychni rekomendatsii [Methods of cultivation and
long-term storage of nodule bacteria in collections:
guidelines] (2015). Chernіgіv: IAMAM NAAS [in
Ukrainian].
24. Kataloh kultur mikroorhanizmiv [Catalog of
cultures of microorganisms] (2015). Chernihiv: publ.
Brahynets O. V. [in Ukrainian].
25. Harkavenko, T. O., Nevolko, O. M., Ko-
zytska, T. H., Ordynska, D. O., & Mezhenska, N. A.
(2014). Metodychni vkazivky shchodo vyznachennia
chutlyvosti mikroorhanizmiv do antybakterialnykh
preparativ [Methodical guidelines for determining
the sensitivity of microorganisms to antibacterial
drugs]. Kyiv: DNDILDVSE [in Ukrainian].
26. Serdiuk, M. Ye., Priss, O. P., Haprindash-
vili, N. A., Zdorovtseva, L. M., Sukharenko, O. I.,
& Ivanova, I. Ye. (2020). Doslidnytskyi prakty-
kum. Chastyna I. Metody doslidzhennia plo-
doovochevoi ta yahidnoi produktsii: pidruchnyk dlia
zdobuvachiv stupenia vyshchoi osvity zakladiv vy-
shchoi osvity [Research workshop. Part I. Research
methods of fruit and vegetable and berry products:
a textbook for higher education degree holders of
higher education institutions]. Melitopol: Liuks [in
Ukrainian].
27. Kuzmanović, N., Fagorzi, C., Mengoni, A.,
Lassalle, F., & di Cenzo, G. C. (2022). Taxonomy
of Rhizobiaceae revisited: proposal of a new fra-
mework for genus delimitation. International Jour-
nal of Systematic and Evolutionary Microbiology,
72 (3), 005243. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.00
5243
28. Elboutahiri, N., Thami-Alami, I., & Udu-
pa, S. M. (2010). Phenotypic and genetic diversity in
Sinorhizobium meliloti and S. medicae from drought
and salt affected regions of Morocco. BMC Mic-
robiology, 10, 15. https://doi.org/10.1186/1471-
2180-10-15
Received 18.04.2024
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2024. Вип. 39.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-524 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:16:06Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/66/296b02f5a108da1fc4a82ceff849ac66.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5242026-07-22T10:10:52Z SELECTION OF NEW STRAINS OF NODULE BACTERIA-SYMBIONTS OF MELILOTUS ALBUS AND TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM Логоша, О. В. Воробей, Ю. О. Усманова, Т. О. Ensifer meliloti, leguminous plants, inoculation, symbiosis, white melilot, fenugreek Ensifer meliloti, бобові рослини, інокуляція, симбіоз, буркун білий, гуньба сінна Objective. Study the properties of effective strains of nodule bacteria-microsymbionts of white melilot (Melilotus albus) and fenugreek (Trigonella foenum-graecum). Methods. Microbiological, biochemical, vegetative experiment, statistical. Results. During 2016–2021, a search for active strains of nodule bacteria of rare types of leguminous plants was carried out. Analytical selection methods have found 11 strains of Ensifer sp. — microsymbionts of white melilot and 3 of fenugreek. It was shown that the inoculation of white melilot seeds with bacterial suspensions of new strains of Ensifer sp. BR-4 and BR-201 contribute to an increase in the formation of nodules on plant roots by 15 % and 24 % versus the positive control (inoculation with Ensifer meliloti ДН-15), as well as an increase in vegetative mass by 25 % and 39 %, respectively. It was also established that during seed inoculation with suspensions of Ensifer sp. G-6 and G-10, the number of nodules exceeded this indicator of the positive control by 52 % and 72 %, the increase in vegetative mass was 4 % and 25 %, respectively. The peculiarities of the growth of new effective strains of rhizobia on pea agar medium, meat-peptone and mannitol-yeast agar, litmus milk, the ability to assimilate various sources of carbon and nitrogen and resistance to antibiotics were studied. The differences in the nature of growth on MPA and assimilation of nitrogen and carbon sources for melilot and fenugreek rhizobia were shown. Based on the results of research into the cultural-morphological and physiological-biochemical properties of the new microsymbiont isolates of the white melilot and fenugreek, it was shown that they correspond to the properties of the reference strain and characteristics of E. meliloti species. Conclusion. Analytical selection methods were used to obtain new strains of microsymbionts of the white melilot and fenugreek. The positive effect of bacterization of the seeds of these cultures with bacterial suspensions of the obtained strains on the symbiotic activity and productivity of plants was established. According to the cultural-morphological and physiological-biochemical properties, the new isolates have been assigned to E. meliloti. Differences in the nature of growth on MPA and assimilation of carbon and nitrogen between the rhizobia of Melilotus albus and Trigonella foenum-graecum were revealed. Мета. Вивчити властивості ефективних штамів бульбочкових бактерій-мікросимбіонтів буркуну білого (Melilotus albus) та гуньби сінної (Trigonella foenum-graecum). Методи. Мікробіологічні, біохімічні, вегетаційного досліду, статистичні. Результати. Протягом2016–2021 рр. проведено пошук активних штамів бульбочкових бактерій малопоширених видів бобових рослин. Методами аналітичної селекції одержано 11 штамів Ensifer sp. — мікросимбіонтів буркуну білого та 3 — гуньби сінної. Показано, що інокуляція насіння буркунубілого бактеріальними суспензіями нових штамів Ensifer sp. BR-4 та BR-201 сприяє підвищенню утворення бульбочок на коренях рослин на 15 % та 24 % проти позитивного контролю (інокуляція Ensifer meliloti ДН-15), а також збільшенню вегетативної маси — на 25 %та 39 % відповідно. Також встановлено, що за інокуляції насіння суспензіями штамів Ensifer sp. G-6 та G-10 кількість бульбочок на 52 % і 72 % перевищувала цей показник позитивного контролю, приріст вегетативної маси складав 4 % та 25 % відповідно. Дослідженоособливості росту нових ефективних штамів ризобій на гороховому агаризованому середовищі, м’ясо-пептонному та манітно-дріжджовому агарі, лакмусовому молоці, здатністьзасвоювати різні джерела вуглецю та азоту, резистентність до антибіотиків. Показановідмінності в характері росту на МПА і засвоєнні джерел азоту та вуглецю ризобій буркунуі гуньби. За результатами дослідженнь культурально-морфологічних та фізіологобіохімічних властивостей нових ізолятів-мікросимбіонтів буркуну білого та гуньби сінноїпоказано, що вони відповідають властивостям референтного штаму та характеристикамвиду E. meliloti. Висновки. Методами аналітичної селекції одержано нові штами мікросимбіонтів буркуну білого та гуньби сінної. Встановлено позитивний вплив бактеризації насіннязазначених культур бактеріальними суспензіями одержаних штамів на симбіотичну активність і продуктивність рослин. За культурально-морфологічними та фізіолого-біохімічнимиособливостями встановлено належність нових ізолятів виду E. meliloti. Виявлено відмінності між ризобіями Melilotus albus і Trigonella foenum-graecum за характером росту на МПАта засвоєнням вуглецю й азоту. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2024-05-17 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/524 10.35868/1997-3004.39.37-48 Agricultural microbiology; Vol. 39 (2024): Agriciltural microbiology; 37-48 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 39 (2024): Сільськогосподарська мікробіологія; 37-48 1997-3004 10.35868/1997-3004.39 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/524/593 Авторське право (c) 2024 O. V. Lohosha, Yu. O. Vorobei, T. O. Usmanova https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Ensifer meliloti бобові рослини інокуляція симбіоз буркун білий гуньба сінна Логоша, О. В. Воробей, Ю. О. Усманова, Т. О. СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title | СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_alt | SELECTION OF NEW STRAINS OF NODULE BACTERIA-SYMBIONTS OF MELILOTUS ALBUS AND TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_full | СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_fullStr | СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_full_unstemmed | СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_short | СЕЛЕКЦІЯ НОВИХ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ-СИМБІОНТІВ MELILOTUS ALBUS ТА TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM |
| title_sort | селекція нових штамів бульбочкових бактерій-симбіонтів melilotus albus та trigonella foenum-graecum |
| topic | Ensifer meliloti бобові рослини інокуляція симбіоз буркун білий гуньба сінна |
| topic_facet | Ensifer meliloti leguminous plants inoculation symbiosis white melilot fenugreek Ensifer meliloti бобові рослини інокуляція симбіоз буркун білий гуньба сінна |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/524 |
| work_keys_str_mv | AT logošaov selectionofnewstrainsofnodulebacteriasymbiontsofmelilotusalbusandtrigonellafoenumgraecum AT vorobejûo selectionofnewstrainsofnodulebacteriasymbiontsofmelilotusalbusandtrigonellafoenumgraecum AT usmanovato selectionofnewstrainsofnodulebacteriasymbiontsofmelilotusalbusandtrigonellafoenumgraecum AT logošaov selekcíânovihštamívbulʹbočkovihbakteríjsimbíontívmelilotusalbustatrigonellafoenumgraecum AT vorobejûo selekcíânovihštamívbulʹbočkovihbakteríjsimbíontívmelilotusalbustatrigonellafoenumgraecum AT usmanovato selekcíânovihštamívbulʹbočkovihbakteríjsimbíontívmelilotusalbustatrigonellafoenumgraecum |