ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ

Objective. Conduct screening of a wide variety of transgenic mutagenesis strains of Bradyrhizobium japonicum nodule bacteria by the sensitivity to Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad fungicides, and obtain Tn5 mutants resistant to different normal rates of the above pesticides. Me...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2019
Hauptverfasser:	Кукол, К. П., Воробей, Н. А., Коць, С. Я.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainisch
Veröffentlicht:	Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2019
Schlagworte:	Bradyrhizobium japonicum соя бульбочкові бактерії транспозоновий мутагенез фунгіциди чутливість
Online Zugang:	https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/69
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Agriciltural microbiology
Завантажити файл:

Institution

Agriciltural microbiology

_version_	1871465520799154176
author	Кукол, К. П. Воробей, Н. А. Коць, С. Я.
author_facet	Кукол, К. П. Воробей, Н. А. Коць, С. Я.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "К. П. Кукол", "institution": "Iнститут фізіології рослин і генетики НАН" }, { "author": "Н. А. Воробей", "institution": "Iнститут фізіології рослин і генетики НАН" }, { "author": "С. Я. Коць", "institution": "Iнститут фізіології рослин і генетики НАН" } ]
author_sort	Кукол, К. П.
baseUrl_str	https://smic.in.ua/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-22T10:10:41Z
description	Objective. Conduct screening of a wide variety of transgenic mutagenesis strains of Bradyrhizobium japonicum nodule bacteria by the sensitivity to Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad fungicides, and obtain Tn5 mutants resistant to different normal rates of the above pesticides. Methods. Microbiological, statistical. Results. Under the conditions of laboratory experiments, Tn5 mutants of B. japonicum, resistant to the production and dual production normal rate of Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad, were selected. It was shown that the active substances of the products with fungicidal activity Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL do not have bactericidal effect on cell viability of the majority of Tn5 mutants obtained as a result of intergeneric conjugation between Escherichia coli S17-1 with different plasmid vectors and strains of B. japonicum 646 and 634b, and only in some cases reduce the intensity of their reproduction. It was established that Tn5 mutants of B. japonicum under study have different sensitivity to the influence of the normal rates of benomil-based Benorad recommended by the manufacturer and twice-increased. Nine Tn5 mutants were evaluated as low-sensitive to the production normal rate of Benorad, 11 were characterized by a higher sensitivity to fungicide, as evidenced by the zones of delayed growth of bacterial lawn around wells with the product over 15&nbsp;mm. The influence of the double Benorad normal rate on transposon mutants was significantly stronger compared with other fungicides. Three Tn5 mutants, low-sensitive to the influence of the double rate of this product were selected, and delay of the reproduction of cells in these variants of the experiment was 14-15&nbsp;mm around the wells. Conclusion. The use of bacterial fertilizers for soybeans based on Tn5 mutants of B. japonicum resistant to modern fungicides will help to reduce the consequences of chemical stress on the formation and functioning of symbiotic systems.
doi_str_mv	10.35868/1997-3004.30.20-31
first_indexed	2025-07-17T12:23:47Z
format	Article
fulltext	20 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. С. 20–31. ISSN 1997-3004 https://doi.org/10.35868/1997-3004.30.20-31 УДК 631.847.211:632.952 ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ К. П. Кукол, Н. А. Воробей, С. Я. Коць Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України вул. Васильківська, 31/17; м. Київ, 03022, Україна; e-mail: katerinakukol@gmail.com Мета. Провести скринінг широкого спектру штамів бульбочкових бактерій Bradyrhizo- bium japonicum, отриманих методом транспозонового мутагенезу, за чутливістю до фунгі- цидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL та Бенорад і отримати Tn5-мутанти, стійкі до різних норм вказаних пестицидів. Методи. Мікробіологічні, статистичні. Резуль- тати. В умовах лабораторних дослідів відібрано Tn5-мутанти B. japonicum, стійкі до виро- бничої та подвійної виробничої норм фунгціцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Мак- сим XL та Бенорад. Показано, що діючі речовини препаратів із фунгіцидною активністю Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL не чинять бактерицидної дії на життєзда- тність клітин більшості Tn5-мутантів, одержаних внаслідок міжродової кон’югації між Escherichia coli S17-1 з різними плазмідами-векторами i штамами B. japonicum 646 та 634б, а лише в окремих випадках послаблюють інтенсивність їх розмноження. Встановлено, що досліджувані Tn5-мутанти B. japonicum різною мірою чутливі до впливу рекомендованих ви- робником та удвічі збільшених норм препарату Бенорад на основі беномілу. 9 Tn5-мутантів оцінено як малочутливі до виробничої норми Бенораду, 11 характеризувалися вищою чутли- вістю до дії фунгіциду, про що свідчать зони затримки росту бактеріального газону навко- ло лунок із препаратом понад 15 мм. Вплив подвійної норми Бенораду на транспозонові му- танти виявився значно сильнішим, якщо порівняти з іншими фунгіцидами. Відібрано 3 Tn5- мутанти, малочутливі до впливу подвійної норми цього препарату, сповільнення репродукції клітин у цих варіантах досліду становило 14–15 мм навколо лунок. Висновки. Застосування для сої бактеріальних добрив, виготовлених на основі Tn5-мутантів B. japonicum, резистен- тних до сучасних фунгіцидів, сприятиме послабленню наслідків хімічного стресу на форму- вання та функціонування симбіотичних систем. Ключові слова: Bradyrhizobium japonicum, соя, бульбочкові бактерії, транспозоновий мутагенез, фунгіциди, чутливість. Вступ. Збільшення виробництва сої в Україні є одним із факторів інтенсифікації виробництва кормового білка та продукції тваринництва [1]. Усвідомлюючи стратегіч- не значення цієї культури у забезпеченні одержання високоякісних кормів та сирови- ни для переробної і харчової промисловості, аграрії України збільшують посівні площі та удосконалюють елементи технології ви- рощування сої для підвищення її урожайно- сті [2]. Однією з особливостей сої як бобової культури є здатність формувати урожаї пов- ноцінного рослинного білка за рахунок фік- сації з повітря до 50–70 % необхідного їй азоту [3]. В агроценозах України малопоши- рені або з’являються окремими осередками після застосування мікробних препаратів специфічні ризобії. Проте тривале сапрофіт- не існування бульбочкових бактерій призво- дить до зниження їх чисельності у ґрунті або до зникнення останніх через деякий час. Не- достатня кількість цих мікроорганізмів у зоні проростання насіння сої спричинює знижен- ня їх симбіотичного потенціалу. Тому обо- в’язковим агроприйомом у вирощуванні цієї культури повинна бути передпосівна оброб- ка насіння біопрепаратами на основі високо- © К. П. Кукол, Н. А. Воробей, С. Я. Коць, 2019 21 ефективних конкурентоздатних штамів бу- льбочкових бактерій [1; 3]. Водночас за останні роки значно погір- шилася фітосанітарна ситуація у посівах сої [1]. Відомо близько 120 збудників хвороб цієї культури, серед яких патогени грибної, бактеріальної і вірусної етіології, що здатні уражувати рослини у різні фази їх росту і ро- звитку. У посівах сої часто одночасно кілька збудників хвороб інфікують рослини, що призводить до зниження енергії проростання насіння та його схожості, зрідження посівів, зменшення фотосинтетичної поверхні лист- кового апарату, як наслідок, зменшується урожайність зерна, вміст білка та жиру [4]. Для обмеження шкідливості хвороб сої ви- користовують передпосівне протруювання насіння та обприскування рослин під час ве- гетації препаратами фунгіцидної дії. Оскіль- ки більшість фунгіцидів — речовини хіміч- ної природи, актуальним є встановлення чу- тливості активних штамів бульбочкових бактерій до препаратів на основі широкого спектру активних речовин, які використову- ють у сільськогосподарському виробництві як засоби захисту рослин (ЗЗР). Аналіз останніх досліджень і публіка- цій. Система захисту сільськогосподарських культур від шкідливих організмів становить досить складний технологічний процес і здійснюється послідовним проведенням ком- плексу заходів. Хімічний метод захисту рос- лин займає чільне місце у системі контролю чисельності патогенів і фітофагів у багатьох країнах світу. Асортимент пестицидів, пре- паративні форми і способи їх застосування докорінно змінилися проти тих, які викорис- товувалися у другій половині минулого сто- ліття. Сучасні препарати стали більш збала- нсованими за багатьма показниками, часто у їх складі по два-три компоненти активної речовини, що розширює спектр дії, спрощує дозування і приготування робочих розчинів [5]. У літературі є дані про те, що передпосі- вна інокуляція насіння препаратами азотфік- сувальних бактерій сприяє зниженню ураже- ності рослин сої мікозами та бактеріозами, а також підвищенню урожаю зерна щодо кон- тролю [6]. Однак, за виявлення ураження на- сіння збудниками хвороб, недотримання сі- возмін, внаслідок чого патогени накопи- чуються у ґрунті, та при появі типових симптомів патологічного процесу без засто- сування пестицидів не обійтися. Перелік пестицидів та агрохімікатів, до- зволених до застосування в Україні, щорічно поповнюється новими препаратами [7]. Ши- роке застосування інокуляції бульбочковими бактеріями бобових культур для підвищення урожайності та поліпшення якості продукції спонукає до систематичної роботи над пок- ращенням симбіотичних властивостей цих бактерій, а отже, ефективності бобово-ризо- біального симбіозу [8]. Одним із ефективних сучасних методів отримання нових штамів бульбочкових бак- терій є транспозоновий мутагенез, викорис- тання якого має низку переваг проти засто- сування традиційних підходів у селекції ризобій. Одержання транспозонових мутан- тів і дослідження їхніх властивостей має ве- лике значення для розуміння процесів та ви- вчення механізмів, які лежать в основі фор- мування та функціонування симбіотичних систем [9]. Як показує світова практика, селекція, спрямована на продуктивність та якість зер- на без одночасного посилення імунної сис- теми рослин, зумовлює генетичну вразли- вість сортів. Тому селекціонери працюють як над підвищенням потенціалу урожайності сортів, так і над посиленням імунітету рос- лин до шкідників та збудників хвороб. Вод- ночас є потреба в ретельному дослідженні токсичної дії хімічних ЗЗР на мікро- і макро- симбіонти та на бобово-ризобіальну систему загалом. За даними літератури, у дослідах із ви- значення впливу протруйників із фунгіцид- ним ефектом на виживання B. japonicum на насінні, а також урожайність сої, встановле- но, що препарати на основі карбендазиму та оксиду міді, карбоксину і тираму та пентсі- курону не знижували рівень виживання ри- зобій та зернову продуктивність культури. Тому їх рекомендують застосовувати суміс- но з інокуляцією насіння сої. У результаті обробки посівного матеріалу препаратами з діючими речовинами кабрендазим та іпроді- он, металаксил, гімексазол відмічено зни- ження чисельності клітин B. japonicum на насінні [10]. Отже, показано, що вплив протруйників насіння та фунгіцидів, що використовують для обприскування рослин під час вегетації, ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 22 на формування та функціонування бобово- ризобіального симбіозу залежить від діючих речовин препаратів, дотримання регламентів їх застосування і фізіолого-біохімічих влас- тивостей бактерій — біоагентів мікробних препаратів. Визначення у лабораторних умовах стій- кості чистих культур бульбочкових бактерій, отриманих різними методами селекції, до дії фунгіцидних препаратів дозволить передба- чити та попередити можливі негативні нас- лідки їх сумісного застосування на форму- вання та функціонування бобово-ризобіаль- ного симбіозу у виробничих умовах. Метою досліджень є проведення скри- нінгу широкого спектру штамів бульбочко- вих бактерій B. japonicum, отриманих мето- дом транспозонового мутагенезу, за чутливі- стю до фунгіцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL та Бенорад і від- бір Tn5-мутантів B. japonicum, стійких до рі- зних норм вказаних пестицидів. Матеріали та методи досліджень. У роботу залучені бульбочкові бактерії сої, отримані методом неспецифічного транспо- зонового мутагенезу внаслідок міжродо- вої кон’югації між Escherichia coli S17-1 з різними плазмідами-векторами i штамами B. japonicum 646, 634б. Tn5-мутанти B. japo- nicum 646 (В16, В20, В75, В78, В82, В128, В130, В131, В137, В140, В144, В154, В157 В163), Tn5-мутанти B. japonicum 634б (Д1, Д36, Д37), отримані у результаті мутагенезу з E. coli S17-1, що містить плазміду pSUP5011::Tn5 mob; Tn5-мутанти B. japoni- cum 646 (Т17-2, Т21-2, Т9-1), одержані із за- стосуванням плазміди pSUP2021::Tn5. Вна- слідок кон’югації з Е. coli ризобії набули здатності до репродукції на селективному се- редовищі МДА з канаміцином (200 мкг/мл), цим вони відрізняються від вихідних бать- ківських штамів. Вказані транспозонові му- танти зберігаються у колекції симбіотичних та асоціативних азотфіксуючих мікрооргані- змів ІФРГ НАН України. Для відновлення фізіологічної активнос- ті після зберігання в умовах музею за +4 °C бульбочкові бактерії B. japonicum вирощува- ли на манітно-дріжджовому агарі (МДА), г/л: К2НРО4 — 0,5; MgSO4·7Н2О — 0,2; NaCl — 0,1; маніт — 10,0; дріжджовий екстракт — 0,5; агар — 15,0–17,0; дист. вода, рН 6,8–7,0 за 28 °С протягом 5–7 діб. Чутливість бульбочкових бактерій до впливу фунгіцидів вивчали методом лунок, висічених у пластинках агаризованого сере- довища в чашках Петрі [11]. Лунки діамет- ром 10 мм висічені в пластинках МДА сте- рильним металевим циліндром. Пластинки МДА засівали суцільним газоном бульбоч- кових бактерій згідно із загальноприйнятими методиками [12]. У лунки вносили по 80 мкл розчину фунгіциду та інкубували в термос- таті 5 діб за температури 28 °С. Контролем слугували лунки в центрі агарової пластинки з 80 мкл стерильної водопровідної води. По- вторність у варіантах досліду п’ятиразова. У дослідженні використовували фунгі- циди контактно-системної та системної дії з різними діючими речовинами: 1) Февер т. к. с. («Bayer CropScience AG», Німеччина) — протруйник контактно- системної дії з активною діючою речовиною протіоконазол (300 г/л, підклас тріазолінтіо- нів). Норма витрати препарату становить 0,2–0,4 л/т, використання робочого розчи- ну — 10 л/т насіння; 2) Стандак Топ т. к. («BASF», Німеччи- на) — інноваційний протруйник для контро- лю основних хвороб та шкідників сої з дію- чими речовинами фіпроніл (250 г/л, клас фенілпіразоли) + тіофанат-метил (225 г/л, клас бензимідазоли) + піраклостробін (25 г/л, клас стробілурини). Норма витрати стано- вить 1–2 л/т, робочого розчину — 10 л/т на- сіння; 3) Аканто Плюс к. с. («DuPont», США) — двохкомпонентний фунгіцид на основі піко- ксістробіну (200 г/л, клас стробілурини) + ципроконазол (80 г/л, клас триазоли). Робо- чим розчином препарату здійснюють обпри- скування рослин у період вегетації для захи- сту від широкого спектру хвороб листкового апарату з нормою витрати 0,5–0,75 л/га; 4) Максим XL 035 FS, т. к. с. («Syngen- ta», Швейцарія) — протруйник контактної і проникаючої дії проти широкого спектру найпоширеніших хвороб із діючими речови- нами флудіоксоніл (25 г/л, клас фенілпіроли) та металаксил-М (10 г/л, клас феніламіди). Норма витрати препарату для обробки на- сіння сої становить 1,0 л/т, використання ро- бочого розчину — 10 л/т насіння; 5) Бенорад — системний фунгіцид та протруйник посівного і посадкового матері- алу сільськогосподарських культур із дію- ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 23 чою речовиною беноміл (500 г/кг, клас бен- зимідазоли). Норма витрати препарату ста- новить 2–3 кг/т насіння [7]. Робочі розчини фунгіцидів готували з огляду на концентрації препаратів, рекомен- довані виробниками для протруювання на- сіння сої та обприскування посівів у період вегетації. У лабораторних дослідах чутли- вість ризобій до фунгіцидів оцінювали візуа- льно та відмічали інтенсивність бактеріаль- ного росту навколо лунок: «+ + +» — інтен- сивний ріст; «+ + –» — слабке пригнічення; «+ – –» — більш інтенсивне пригнічення; «– – –» — повна відсутність росту. Числовим показником зазначали розмір зон затримки росту бактеріального газону навколо лунок із пестидидом. Зони пригнічення росту бакте- рій навколо лунок, розмір яких не перевищує 15 мм, свідчить про слабку чутливість до препарату. Зона затримки росту від 15 до 25 мм фіксується у чутливих мікроорганіз- мів. Наявніть зони розміром більш ніж 25 мм вказує на високу чутливість до препарату [11]. Відсутність затримки росту газону вка- зувала на резистентність мікроорганізмів до досліджуваної концентрації фунгіцидів. У лабораторних дослідах з відбору високоефе- ктивних штамів бульбочкових бактерій сої, отриманих методом транспозонового мута- генезу, досліджували їх стійкість до вироб- ничої та подвійної виробничої норм ЗЗР. Результати та обговорення. У резуль- таті проведених досліджень встановлено, що із широкого спектру залучених у роботу Tn5- мутантів, отриманих методом транспозоно- вого мутагенезу із застосуванням різних пла- змід-векторів, більшість виявилися стійкими до дії виробничої норми препарату Февер. Однак, відмічено наявність зон затримки ро- сту до 5 мм у Tn5-мутантів В131, В157, Т17- 2 та Т9-1, що свідчить про їх слабку чутли- вість до дії цього протруйника. У варіантах досліду з Tn5-мутантами В75, Т21-2 та Д36 не відмічено пригнічення росту бактеріального газону, проте колонії біля лунок були дещо світлішого кольору, менші за розміром, виділялися на загальному фоні газону специфічним «ореолом» навколо лунки з внесеним фунгіцидом. Інноваційний протруйник Стандак Топ, застосований у виробничій нормі, не пригні- чував ріст досліджуваних транспозонових мутантів. Усі Tn5-мутанти B. japonicum штамів 646 та 634б були також не чутливі до дії препарату Аканто Плюс (рис. 1). У подальших дослідженнях встановлено, що низка культур бульбочкових бактерій B. japonicum, отриманих методом транспозо- нового мутагенезу, не чутливі до токсичної дії фунгіциду Максим XL у лабораторних умовах. Показано, що вплив цього препарату проявляється від нейтрального до слабкого пригнічення культурального росту ризобій навколо лунок, що засвідчує поява зон за- тримки росту розміром від 3,5 до 7,0 мм. Найбільш стійкими до впливу рекомендова- ної норми протруйника фунгіцидної дії Мак- сим XL з-поміж інших відзначено Tn5-му- танти В20, В78, В128, В137, В144, В154, В163, Т17-2, Д1, Д36, Д37 (табл. 1). Рис. 1. Стійкість Tn5-мутантів B. japonicum В163 та В130 до 1 виробничої норми фун- гіциду Аканто Плюс. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 24 Таблиця 1. Чутливість бульбочкових бактерій B. japonicum, отриманих методом транспозонового мутагенезу, до виробничої норми фунгіцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL та Бенорад Tn5- мутанти Февер Стандак Топ Аканто Плюс Максим XL Бенорад бактеріальний ріст а б а б а б а б а б В16 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 4,0 + – – 18,0 В20 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + +– 13,0 В75 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 3,5 + – – 18,0 В78 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 +– – 14,0 В82 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 5,0 – – – ≥25,0 В128 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 – – – 19,0 В130 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 7,0 + – – 15,0 В131 + + – 4,0 + + + 0 + + + 0 + + – 5,0 + + – 8,0 В137 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 – – – 16,0 В140 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 7,0 – – – 17,0 В144 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 14,0 В154 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 +– – 15,0 В157 + + + 5,0 + + + 0 + + + 0 + – – 6,0 + – – 13,0 В163 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 15,0 Т17-2 + + – 5,0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 8,0 Т9-1 + + – 4,0 + + + 0 + + + 0 + – – 7,0 + – – 10,0 Т21-2 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 5,0 + + – 13,0 Д1 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 0 + – – ≥25,0 Д36 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 15,0 Д37 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + – – 14,0 Примітка. У таблицях 1 і 2: а — інтенсивність росту, б — розмір зон пригнічення бактеріального росту, мм; «+ + +» — інтенсивний ріст, «+ + –» — слабке пригнічення, «+ – –» — більш інтенсивне пригнічення, «– – –» — повна відсутність бактеріального росту; ≥25 — розмір зони пригнічення по- над 25 мм. Оцінено як малочутливі до виробничої норми Бенораду 9 Tn5-мутанів B. japonicum В20, В78, В131, В144, В157, Т9-1, Т17-2, Т21-2 та Д37, оскільки дія препарату призво- дила до незначного сповільнення репродук- ції клітин, водночас зони затримки росту ба- ктеріального газону навколо лунок із фунгі- цидом дорівнювали 8–15 мм. Інші 11 Tn5- мутантів — В16, В75, В82, В128, В130, В137, В140, В154, В163 Д1 та Д36 виявилися різ- ною мірою чутливими до Бенораду. Зони затримки росту бактеріального газону, які фіксуються у чутливих мікроорганізмів, ста- новили від 15 мм і більше. Серед них висо- кочутливими до виробничої норми Бенораду були Tn5-мутанти В82 та Д1, зони затримки росту їх бактеріального газону навколо лу- нок становили понад 25 мм. У роботах науковців із різних країн є да- ні про скринінг штамів бульбочкових бакте- рій, стійких до діючих речовин препаратів із фунгіцидним ефектом [13; 14]. Так, напри- клад, відібрано штами B. japonicum, стійкі до впливу різних норм тираму. Вони залиша- ються ефективними симбіонтами, тому пре- парати, виготовлені на їх основі, рекомендо- вано для інокуляції насіння, що обробляють протруйниками, у складі яких є тирам, без негативної дії на життєздатність бактерій. Водночас важливо дотримуватися рекомен- дованих виробником норм біопрепаратів та пестицидів [13]. Слід зауважити, що однією з причин надходження надмірної кількості хімічних засобів захисту рослин у агробіоценози є по- рушення регламентів їх застосування. У ви- робничих умовах не виключені неточності у розрахунках норм витрат концентрованих препаратів за приготування робочих розчи- нів для протруювання насіння або обприску- ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 25 вання посівів під час вегетації. За цих умов кількість внесеної діючої речовини може бу- ти як меншою, так і більшою за норму, вна- слідок чого порушується основна функція цієї технологічної операції за рахунок зміни впливу на цільові об’єкти, природні популя- ції мікроорганізмів та інтродуковані штами бульбочкових бактерій. Тому дослідження впливу підвищених норм препаратів фунгі- цидної дії на корисну мікробіоту, зокрема й на активні, конкурентоздатні штами ризобій, також є обґрунтованим і актуальним. У результаті проведених нами дослід- жень встановлено, що з-поміж досліджува- них Tn5-мутантів B. japonicum стійкими до дії подвійної виробничої норми препарату Февер були: В78, В82, В130, В137, В157, Д36 та Д37 (табл. 2). Виявлено слабку чутливість до подвійної норми Феверу у Tn5-мутантів В16, В20, В75, В128, В131, В140, В154, В163 і Т21-2. Водночас відмічено ріст біля лунок та наявність незначних зон затримки росту бактеріального газону розміром 1,5–4 мм. За дії подвійної норми Феверу відмічено зони затримки росту бактеріального газону чис- тих культур Tn5-мутантів Т9-1, Т17-2 та Д1 розміром більше 25 мм, що свідчить про ви- соку чутливість їх клітин до збільшеної кон- центрації протіоконазолу. Подвійна виробнича норма протруйника Стандак Топ не мала негативного впливу на ріст Tn5-мутантів В16, В20, В130, В157, В163 та Д36. Слабке пригнічення з наявніс- тю росту відмічено у варіантах досліду з Tn5-мутантами В75, В78, В128, В140, В144, В154, Т21-2 та Д37 — зони затримки бакте- ріального росту становили від 1,5 до 3 мм. Токсичність діючих речовин препарату Ста- ндак Топ за використання подвійної норми виявилася більшою щодо Феверу, оскільки за їх дії відмічено бактерицидний ефект щодо 6 Tn5-мутантів — В82, В131, В137, Т9- 1, Т17-2 та Д1. Можна припустити, що ток- сичність надмірної концентрації протруй- ника Стандак Топ щодо зазначених модифі- кованих мутагенезом ризобій зумовлена на- Таблиця 2. Чутливість бульбочкових бактерій B. japonicum, отриманих методом транспозонового мутагенезу, до подвійної виробничої норми фунгіцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL і Бенорад Tn5- мутанти Февер Стандак Топ Аканто Плюс Максим XL Бенорад бактеріальний ріст а б а б а б а б а б В16 + + – 1,5 + + + 0 + + + 0 + + – 5,1 + – – 14,0 В20 + + – 2,0 + + + 0 + + + 0 + – – 6,8 + – – 14,0 В75 + + – 2,5 + + – 1,5 + + + 0 + + – 5,0 + – – 20,0 В78 + + + 0 + + – 1,5 + + + 0 + – – 9,0 – – – ≥25 В82 + + + 0 – – – ≥25 + + + 0 + – – 8,3 – – – ≥25 В128 + + – 2,5 + + – 1,5 + + + 0 + + – 6,3 + + – 20,0 В130 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 5,4 – – – ≥25 В131 + + – 4,0 – – – ≥25 – – – ≥25 + + – 7,0 – – – ≥25 В137 + + + 0 – – – ≥25 – – – ≥25 + + – 7,0 – – – ≥25 В140 + + – 7,0 + + – 1,5 + + + 0 + + – 6,1 + + – 17,0 В144 + + – 1,5 + + – 2,5 + + + 0 + + – 5,0 + – – 14,0 В154 + + – 3,0 + + – 3,0 + + + 0 + + – 5,0 + + – 21,0 В157 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 5,2 + + – 15,0 В163 + + – 2,5 + + + 0 + + + 0 + + – 7,0 – – – ≥25 Т9-1 – – – ≥25 – – – ≥25 – – – ≥25 – – – ≥ 25 – – – ≥25 Т17-2 – – – ≥25 – – – ≥25 – – – ≥25 + + – 5,5 – – – ≥25 Т21-2 + + – 3,0 + + – 1,5 + + + 0 + + – 6,4 + + – 14,0 Д1 – – – ≥25 – – – ≥25 – – – ≥25 + + – 5,0 – – – ≥25 Д36 + + + 0 + + + 0 + + + 0 + + – 4,0 – – – ≥25 Д37 + + + 0 + + – 1,5 + + + 0 + – – 8,0 – – – ≥25 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 26 явністю у складі препарату речовин із різних класів (фенілпіразоли, бензимідазоли та стробілурини). Згідно з отриманими нами результатами 75 % досліджуваних Tn5-мутантів були стій- кими до подвійної виробничої норми фунгі- циду Аканто Плюс на основі пікоксістробіну та ципроконазолу (табл. 2). Водночас 25 % мутантів B. japonicum були чутливі до подвійної концентрації дос- ліджуваного препарату. Зони затримки росту бактеріального газону навколо лунок із по- двійною нормою цього пестициду у Tn5-му- тантів В131, В137, Т9-1, Т21-2 та Д1 були понад 25 мм. У результаті вивчення чутливості Tn5- мутантів B. japonicum до впливу подвійної норми фунгіциду Максим XL у більшості досліджуваних ризобій відмічено зони слаб- кого пригнічення росту бактеріального газо- ну (4,0–9,0 мм), що свідчить про їх слабку чутливість до застосованої дози вказаного препарату (рис. 3). Отже, для сумісної обробки або розведе- ної в часі з інокуляцією бульбочковими бак- теріями насіння сої фунгіцидом Максим XL або препаратами з такими ж діючими речови- нами можна рекомендувати всі досліджувані транспозонові мутанти B. japonicum, за виклю- ченням Tn5-мутанта Т9-1 (pSup2021::Tn5mob), оскільки він є високочутливим до дії подвій- ної норми Максима XL (зона пригнічення бактеріального росту понад 25 мм). Вплив подвійної норми Бенораду на до- сліджувані ризобії був значно сильнішим у порівнянні з підвищеними нормами інших препаратів. Більшість Tn5-мутантів B. japoni- cum були високочутливі до збільшеної нор- ми Бенораду, зони затримки їх росту та роз- множення навколо лунок становили понад 25 мм. Чутливими до подвійної норми Бено- раду виявилися мутанти В140 і В154 (зона пригнічення 17–21 мм). Слабочутливими є Tn5-мутанти В16, В144 та В157 та високое- фективні штами В20 і Т21-2, оскільки засто- сування протруйника призводило до спові- льнення репродукції клітин у межах 14– 15 мм навколо лунок із фунгіцидом. Загалом слід зазначити, що більшість досліджуваних культур є чутливішими до Бенораду проти впливу інших фунгіцидів, що проявлялося в істотному або повному пригніченні їх росту на МДА навколо лунок, заповнених вказаним пестицидом. Імовірно, що стійкість або чутливість пов’язані з куль- туральними та фізіолого-біохімічними особ- ливостями бульбочкових бактерій. У різних групах за чутливістю відзначено як високоа- ктивні за Eff++-фенотипом мутанти, так і ті, що мають помірні симбіотичні властивості та отримані за використання різних плазмід- них векторів. Очікувано, що застосування подвійних (надмірних) норм хімічних засо- бів захисту рослин чинить значно агресив- ніший влив на репродукцію клітин бульбоч- кових бактерій. Проведені дослідження сприяли відбору серед широкого спектру за- лучених у роботу культур ризобій найбільш стійких до фунгіцидів форм, що відкриває можливість рекомендувати їх до викорис- тання у технологіях вирощування сої та, зок- рема, за передпосівної обробки насіння фун- гіцидами сумісно з інокуляцією. Науковцями ІФРГ НАН України в умо- вах польових дослідів вивчено реакцію сим- біотичного апарату та насіннєву продуктив- ність сої за різних способів обробки насіння фунгіцидами. Показано, що завчасне про- труювання насіння не впливало на форму- вання вегетативної маси рослин, процес фо- рмування і функціонування бобово-ризобі- ального симбіозу на відміну від обробки Рис. 2. Чутливість бульбочкових бактерій B. japonicum В78, В16, В140 та В144, отри- маних методом транспозонового мутагенезу до подвійної норми фунгіциду Максим XL. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 27 фунгіцидами в день посіву. Доведено, що в польових умовах токсичність фунгіцидів за обох способів обробки насіння була меншою проти умов вегетаційних модельних дослідів [15]. Це можна пояснити діяльністю мікро- біоти ґрунту, безпосереднім впливом пести- цидів на патогени, тобто реалізацією їх ос- новного цільового призначення, та більш швидким процесом детоксикації хімічних сполук за дії низки абіотичних і біотичних факторів. Drouin зі співавт. [16], перевіряючи вплив пестицидів на ріст 122 чистих культур ризобій, виявили найвищий рівень резистен- тності до інсектицидів та найбільш високу чутливість до токсичного впливу фунгіцидів. Водночас два препарати на основі каптану і манкоцебу, які використовуються для обме- ження розвитку збудників хвороб, інгібували ріст більшості залучених у дослід мікроорга- нізмів-азотфіксаторів. Однак рекомендовані виробниками норми застосування хімічних ЗЗР у польових умовах не впливали на ноду- ляційну активність бульбочкових бактерій [16]. Діючі речовини, такі як карбоксин та карбоксин із каптаном, за виробничих норм використання не пригнічували утворення бульбочок на коренях сої і рівень азотфіксу- вальної активності. Проте вони негативно впливали на ці показники за десятикратно збільшених норм їх застосування [17]. Із літератури відомо, що застосування пестицидів у підвищених нормах призводить до глибоких змін обміну речовин у рослин на тривалий час. На певному рівні дії хіміч- них препаратів мобілізація захисних можли- востей рослин виявляється недостатньою для подолання порушень фізіологічних та біо- хімічних процесів і в такому разі ці процеси стають незворотними [18]. Побічний вплив на мікроорганізми властивий для окремих пестицидів, що застосовуються в сільському господарстві з метою обмеження розвит- ку збудників хвороб, бур’янів і шкідників. Хімічні засоби захисту рослин, накопи- чуючись у ґрунті, можуть інгібувати або стимулювати розвиток корисної мікробіоти, а також патогенів, які не мають практичного значення за звичайних умов. Пряма або опо- середкована дія пестицидів може поширюва- тися на розвиток збудників хвороб, ріст, споруляцію, проростання пропагул, вижи- вання та активність ґрунтових грибів. Пес- тициди можуть знижувати або збільшувати щільність інокулюму певних ґрунтових па- тогенів, змінювати механізми захисної сис- теми рослини-господаря, а також взаємодію між мікоризоутворювачами та корінням рос- лин [19]. Пристосувальні реакції до дії хімічних засобів захисту рослин у мікроорганізмів можуть виявлятися у корекції біохімічних та фізіологічних процесів, що забезпечує їх по- дальше існування за умов антропогенного навантаження [20]. Також є дані про зміни у бактерій у складних системах морфології їх клітин під дією пестицидів або інших стрес- факторів [21]. Препарати, які застосовують для перед- посівного протруювання насіння, можуть мати негативні побічні ефекти безпосередньо на рослину. Основними серед них вважають- ся пошкодження генетичного матеріалу об- роблених рослин, пригнічення мітотичних процесів, затримка росту. Зокрема, на мо- дельних рослинах Vicia faba L. та Allium ce- pa L. отримано дані щодо впливу пестицидів на поділ клітин та хромосомну морфологію меристематичних клітин кореня і пагона. Показано, що під дією пестицидів, особливо за високих норм витрат, може відбуватися індукція різноманітних хромосомних анома- лій, таких як злипання, поділ хроматид, по- рушення у метафазі, С-мітоз, запізнення поділу та ін. [22; 23]. Незважаючи на значні зусилля, спрямо- вані на вивчення впливу пестицидів на еко- систему, багато аспектів складно пояснити через різноманітні результати досліджень, висвітлених у літературі. Дискусійним зали- шається питання щодо впливу хімічних за- собів захисту рослин на мікроорганізми та пов’язані з ними трансформації поживних речовин у ґрунті‚ оскільки різні групи пес- тицидів проявляють численні зміни рівнів токсичності. Інші фактори‚ як-от властивості ґрунтів‚ природа та концентрація застосову- ваних пестицидів, мають також вплив на дію препаратів, яку вони чинять як на мікроорга- нізми, так і на культурні рослини. Розуміння механізмів‚ які лежать в осно- ві стійкості бактерій до діючих речовин пес- тицидів, може бути корисним для зменшення наслідків несприятливого впливу подібних стрес-факторів на мікробну різноманітність‚ ферментативну активність та біохімічні реа- ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 28 кції цих мікроорганізмів [24]. На цьому етапі нами не з’ясовано меха- нізми стійкості бульбочкових бактерій до препаратів фунгіцидної дії‚ проте відібрано транспозонові мутанти‚ не чутливі до токси- чної дії навіть подвійної виробничої норми препаратів Февер‚ Стандак Топ‚ Максим XL і Бенорад, якими здійснюють передпосівне протруювання насіння, та фунгіциду Аканто Плюс для обприскування рослин сої під час вегетації. Висновки. Застосування бактеріальних добрив для сої, виготовлених на основі шта- мів B. japonicum, резистентних до сучасних фунгіцидів, сприятиме послабленню наслід- ків хімічного стресу на формування та функ- ціонування симбіотичних систем. Відтак збереження високого рівня азотфіксувальної активності симбіотичних систем «рослина – ризобії» та реалізація дії протруювання на- сіння або обсприскування посівів у період вегетації створюють передумови для підви- щення продуктивності рослин сої. ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. Мойсієнко В. В., Дідора В. Г. Агроеконо- мічне обґрунтування ролі сої у вирішенні про- блеми рослинного білка в Україні. Вісник Жи- томирського національного агроекологічного університету. 2010. № 1 (26). С. 153–166. 2. Трибель С. О., Стригун О. О. Фітосаніта- рний стан агроценозів сої та інтегрований захист рослин. Захист і карантин рослин. 2011. 57. С. 224–246. 3. Дідович С. В., Абдурашитов С. В., Бла- жук С. Ф. Вплив мінеральних фосфорних добрив на ефективність симбіозу з ризобіями й ендомі- коризними грибами. Науково-технічний бюле- тень Інституту олійних культур УААН. 2009. №14. С. 139–142. 4. Бабич А. О., Бабич-Побережна А. А. Се- лекція, виробництво, торгівля і використання сої у світі. К. : Аграрна наука, 2011. 548 с. 5. Трибель С. О., Стригун О. О., Гамано- ва О. М. Сучасний стан хімічного методу захисту рослин. Карантин і захист рослин. 2014. № 1 (210). С. 1–4. 6. Дерев’янський В. П. Біологізація живлен- ня та захисту сої від хвороб. Карантин і захист рослин. 2012. № 3. С. 6–8. 7. Ящук В. У., Іванов Д. В., Кривошея Р. М., Цибульняк Ю. О., Корецький А. П. Перелік пес- тицидів і агрохімікатів, дозволених до вико- ристання в Україні. К. : Юнівест Медіа, 2018. 1040 с. 8. Коць С. Я., Воробей Н. А., Киричен- ко О. В., Мельникова Н. М., Михалків Л. М., Пу- хтаєвич П. П. Мікробіологічні препарати для сільського господарства. Інститут фізіології рос- лин і генетики НАН України. К. : Логос, 2016. 48 с. 9. Коць С. Я., Мельник В. М., Даценко В. К. Транспозоновий мутагенез як ефективний метод отримання нових штамів бульбочкових бактерій. Вісник Харківського національного аграрного уні- верситету. Серія: Біологія. 2009. № 1. С. 6–18. 10. Revellin C., Leterme P., Catroux G. Effect of some fungicide treatments on the survival of Bradyrhizobium japonicum and on the nodulation and yield of soybean [Glycine max (L) Merr.]. Biol- ogy and Fertility of Soils. 1993. № 16. Р. 211–214. https://doi.org/10.1007/BF00361410 11. Алєксєєв О. О., Патика В. П., Гнатюк Т. Т. Взаємовідносини між Bradyrhizobium japonicum і збудниками бактеріозів сої та їх чутливість до пестицидів. Молодий вчений. 2016. № 12.1 (40). С. 50–63. 12. Нетрусов А. И., Егорова М. А., Захар- чук Л. М., Колотилова Н. Н., Котова И. Б., Семе- нова Е. В. ... Юдина Т. Г. Практикум по микро- биологии. М. : Академия, 2005. 608 с. 13. Andrеs J. A., Correa N. S., Rosas S. B. Sur- vival and symbiotic properties of Bradyrhizobium japonicum in the presence of thiram: isolation of fungicide resistant strains. Biology and Fertility of Soils. 1997. № 26. Р. 141–145. https://doi.org/ 10.1007/s003740050357 14. Ahemad M., Khan M. S. Productivity of greengram in tebuconazole-stressed soil, by using a tolerant and plant growth-promoting Bradyrhizobi- um sp. MRM6 strain. Acta physiologiae plantarum. 2012. № 34 (1). Р. 245–254. https://doi.org/10. 1007/s11738-011-0823-8 15. Павлище А. В., Якимчук Р. А., Омель- чук С. В., Жемойда А. В., Коць С. Я. Симбіотич- ні властивості та насіннєва продуктивність сої у польових умовах за різних способів обробки на- сіння фунгіцидами. Физиология растений и ге- нетика. 2018. 50, № 4. С. 358–368. 16. Drouin P., Sellami M., Prevost D., Fortin J., Antoun H. Tolerance to agricultural pesticides of strains belonging to four genera of Rhizobiaceae. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 2010. 45(8). Р. 780–788. https://doi.org/10.1080/ 03601234.2010.515168 17. Mallik M. A. B., Tesfai K. Pesticidal effect on soybean-rhizobia symbiosis. Plant and Soil. 1985. 85. Р. 33–41. https://doi.org/10.1007/BF021 97798 18. Євтушенко М. Д., Марютін Ф. М., Турен- ко В. П., Жеребко В. М., Секун М. П. Фітофар- макологія. К. : Вища освіта, 2004. 432 с. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 29 19. Kortekamp A. Unexpected Side Effects of Herbicides: Modulation of Plant-Pathogen Interacti- ons; Herbicides and Environment. Kroatia, 2011. 760 p. 20. Stenersen J. Chemical pesticides: mode of action and toxicology. Boca Raton : CRC Press, 2004. 274 р. 21. Justice S. S., Hunstad D. A., Cegelski L., Hultgren S. J. Morphological plasticity as a bacterial survival strategy. Nature Reviews Microbiology. 2008. 6 (2). Р. 162‒168. 22. Pandey R. Cytotoxic effects of pesticides in somatic cells of Vicia faba L. Цитология и генети- ка. 2008. 6. С. 13–18. https://doi.org/10.3103/ S0095452708060030 23. Anirban Р., Nag S., Sinha K. Cytological ef- fect of blitox on root mitosis of Allium cepa L. In- ternational Journal of Scientific and Research Pub- lications. 2013. 3. Р. 1–7. 24. Hussain S., Siddique T., Saleem M., Ar- shad M., Khalid A. Impact of pesticides on soil mi- crobial diversity, enzymes, and biochemical reac- tions. Advances in agronomy. 2009. 102. Р. 159‒200. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(09) 01005-0 Отримано 20.09.2019 https://doi.org/10.35868/1997-3004.30.20-31 UDC 631.847.211:632.952 SENSITIVITY OF PURE CULTURES OF BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM TO FUNGICIDES K. P. Kukol, N. A. Vorobey, S. Ya. Kots Institute of Plant Physiology and Genetics, NAS of Ukraine, Kyiv e-mail: katerinakukol@gmail.com Objective. Conduct screening of a wide variety of transgenic mutagenesis strains of Bradyrhi- zobium japonicum nodule bacteria by the sensitivity to Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad fungicides, and obtain Tn5 mutants resistant to different normal rates of the above pesticides. Methods. Microbiological, statistical. Results. Under the conditions of laboratory ex- periments, Tn5 mutants of B. japonicum, resistant to the production and dual production normal rate of Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad, were selected. It was shown that the active substances of the products with fungicidal activity Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL do not have bactericidal effect on cell viability of the majority of Tn5 mutants obtained as a result of intergeneric conjugation between Escherichia coli S17-1 with different plasmid vec- tors and strains of B. japonicum 646 and 634b, and only in some cases reduce the intensity of their reproduction. It was established that Tn5 mutants of B. japonicum under study have different sensi- tivity to the influence of the normal rates of benomil-based Benorad recommended by the manufac- turer and twice-increased. Nine Tn5 mutants were evaluated as low-sensitive to the production normal rate of Benorad, 11 were characterized by a higher sensitivity to fungicide, as evidenced by the zones of delayed growth of bacterial lawn around wells with the product over 15 mm. The influ- ence of the double Benorad normal rate on transposon mutants was significantly stronger com- pared with other fungicides. Three Tn5 mutants, low-sensitive to the influence of the double rate of this product were selected, and delay of the reproduction of cells in these variants of the experiment was 14-15 mm around the wells. Conclusion. The use of bacterial fertilizers for soybeans based on Tn5 mutants of B. japonicum resistant to modern fungicides will help to reduce the consequences of chemical stress on the formation and functioning of symbiotic systems. Key words: Bradyrhizobium japonicum, soybean, nodule bacteria, transposon mutagenesis, fungicides, sensitivity. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 30 REFERENCES 1. Moisiyenko, V. V., & Didora, V. G. (2010). Agroekonomichne obgruntuvannia roli soyi u vyrishenni problemy roslynnoho bilka v Ukrayini [The agroeconomic substantiation of the role of soy- bean in solving the problem of plant protein of Ukraine]. Visnyk Zhytomyrskoho natsionalnoho ahroekolohichnoho universytetu — Bulletin of the Zhytomyr National Agro-Ecological University, 1 (26), 153–166 [in Ukrainian]. 2. Tribel, S. A., & Strygun, O. O. (2011). Fito- sanitarnyi stan agrocenoziv soyi ta integrovanyi zakhyst roslyn [Phytosanitary situation of the soy- bean agrocenosises and integrated plant protection]. Zahyst i karantyn roslyn — Plant protection and quarantine, 57, 224–246 [in Ukrainian]. 3. Didovich, S. V., Abdurashitov, S. F., & Bla- zhuk, S. V. (2009). Vplyv mineralnykh fosfornyh dobryv na efektyvnist symbiozu z ryzobiyamy i en- domikoryznymy grybamy [The influence of mineral phosphoric fertilizers on efficiency of the symbiosis of soybean with Rhizobium and endomycorhizal fungi]. Naukovo-tekhnichnyi biuleten Instytutu olii- nykh kultur UAAN — Scientific and Technical Bulle- tin of the Institute of Oilseed Crops UAAS, 14, 139– 142 [in Ukrainian]. 4. Babych, A. O., & Babych-Poberezhna, A. A. (2011). Selektciya, vyrobnyctvo, torgivlia i vyko- rystannja soyi u sviti [Selection, production, trade and use of soybeans in the world]. Kyiv : Agrarna nauka [in Ukrainian]. 5. Trybel, S. O., Strygun, О. О., & Gamano- va, O. M. (2014). Suchasnyi stan khimichnoho metodu zakhystu roslyn [Current state of a chemical method of plant protection]. Karantyn i zahyst roslyn — Quarantine and plant protection, 1 (210), 1–4 [in Ukrainian]. 6. Derevyanskyi, V. P. (2012). Biologizaciya zhyvlennya ta zahystu soyi vid khvorob. [Biologani- zation of soybean nutrition and protection from dis- eases]. Karantyn i zahyst roslyn — Quarantine and plant protection, 3, 6–8 [in Ukrainian]. 7. Yaschuk, V. U., Ivanov, D. V., Krivoshe- ya, R. M., Tsibulnyak, Yu. O., & Koretskiy, A. P. (2018). Perelik pestycydiv i agrokhimikativ dozvo- lenykh do vykorystannya v Ukrayini [The list of pes- ticides and agrochemicals permitted for use in Ukraine]. Kyiv: Yunivest Media [in Ukrainian]. 8. Kots, S. Ya., Vorobey, N. A., Kyrychen- ko, O. V., Melnykova, N. N., Mykhalkiv, L. M., & Pukhtayevych, P. P. (2016). Mikrobiologichni pre- paraty dlya sil`s`kogo gospodarstva. Instytut fizi- ologii roslyn i genetyky NAN Ukrayiny. [Microbio- logical preparations for agriculture. Institute of Plant Physiology and Genetics NAS of Ukraine]. Kyiv: Logos [in Ukrainian]. 9. Kots, S. Ya., Melnyk, V. M., & Datsen- ko, V. K. Transpozonovyj mutagenez yak efektyvnyi metod otrymannya novykh shtamiv bulbochkovykh bakterij [Transposon mutagenesis as the effective mean to obtain the new streins of nodule bacteria]. Visnik Harkivskogo nacional`nogo agrarnogo uni- versitetu. Seriya: Biologiya — The Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series Biolo- gy, 1, 6–18 [in Ukrainian]. 10. Revellin, C., Leterme, P., & Catroux, G. (1993). Effect of some fungicide seed treatments on the survival of Bradyrhizobium japonicum and on the nodulation and yield of soybean [Glycine max (L.) Merr.]. Biology and Fertility of Soils, 16(3), 211–214. https://doi.org/10.1007/BF00361410 11. Alekseyev, O. O., Patyka, V. P., & Gnati- yk, T. T. (2016). Vzayemovidnosyny mizh Brady- rhizobium japonicum i zbudnykamy bakterioziv soyi ta yikh chutlyvist` do pestycydiv. [The relationship between Bradyrhizobium japonicum and soybean bacteriosis pathogens and their sensitivity to pesti- cides]. Molodiy vcheniy — Young scientist, 12.1 (40), 50–63 [in Ukrainian]. 12. Netrusov, A. І., Egorova, M. A., Zakhar- chuk, L. M., Kolotilova N. N., Kotova, I. B., Seme- nova, E. V. … Yudina, T. G (2005). Praktikum po mikrobiologii [Practice on microbiology]. Moskva: Akademyia [in Russian]. 13. Andres, J. A., Correa, N. S., & Rosas, S. B. (1997). Survival and symbiotic properties of Brady- rhizobium japonicum in the presence of thiram: iso- lation of fungicide resistant strains. Biology and fer- tility of soils, 26 (2), 141–145. https://doi.org/ 10.1007/s003740050357 14. Ahemad, M., & Khan, M. S. (2012). Pro- ductivity of greengram in tebuconazole-stressed soil, by using a tolerant and plant growth-promoting Bradyrhizobium sp. MRM6 strain. Acta physiologi- ae plantarum, 34 (1), 245–254. https://doi.org/ 10.1007/s11738-011-0823-8 15. Pavlyshche, A. V., Yakimchyk, R. A., Omel- chyk, S. V., Zhemioda, A. V., & Kots, S. Ya. Sym- biotychni vlastyvosti ta nasinnyeva produktyvnist soyi u pol`ovykh umovakh za riznykh sposobiv obrobky nasinnya fungicydamy [Symbiotic proper- ties and seed productivity of soybean in field condi- tions under various methods of seed treatment with fungicides]. Fisiol. rast. Genet — Рlant physiology and genetics, 50 (4), 358–368 [in Ukrainian]. 16. Drouin, P., Sellami, M., Prevost, D., For- tin, J., & Antoun, H. (2010) Tolerance to agricultural pesticides of strains belonging to four genera of Rhi- zobiaceae. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 45(8). 780–788. https://doi.org/ 10.1080/03601234.2010.515168 17. Mallik, M. A. B., & Tesfai, K. (1985). Pes- ticidal effect on soybean-rhizobia symbiosis. Plant and Soil, 85 (1), 33–41. https://doi.org/10.1007/ BF02197798 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30. 31 18. Yevtushenko, M. D., Maryutin, F. M., Tu- renko, V. P., Zherebko, V. M., & Sekun, M. P. (2004). Fitofarmakologiya [Phytopharmacology]. Kyiv: Vyshcha osvita [in Ukrainian]. 19. Kortekamp, A. (2011). Unexpected Side Ef- fects of Herbicides: Modulation of Plant-Pathogen Interactions; Herbicides and Environment. Kroatia. 20. Stenersen, J. (2004). Chemical pesticides: mode of action and toxicology. Boca Raton: CRC Press. 21. Justice, S. S., Hunstad, D. A., Cegelski, L., & Hultgren, S. J. (2008). Morphological plasticity as a bacterial survival strategy. Nature Reviews Micro- biology, 6 (2), 162–168. 22. Pandey, R. (2008). Cytotoxic effects of pes- ticides in somatic cells of Vicia faba L. Tsitologiya i genetika, No. 6, 13–18. https://doi.org/10.3103/ S0095452708060030 23. Anirban, Р., Nag, S., & Sinha, K. (2013). Cytological effect of blitox on root mitosis of Alli- um cepa L. International Journal of Scientific and Research Publications, 3, 1–7. 24. Hussain, S., Siddique, T., Saleem, M., Ar- shad, M., & Khalid, A. (2009). Impact of pesticides on soil microbial diversity, enzymes, and biochemi- cal reactions. Advances in agronomy, 102, 159–200. Received 20.09.2019 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 30.
id	oai:ojs2.smic.in.ua:article-69
institution	Agriciltural microbiology
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-23T01:03:21Z
publishDate	2019
publisher	Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	smicinua/5f/608f4319ca4ce14c333386ab7ca1725f.pdf
spelling	oai:ojs2.smic.in.ua:article-692026-07-22T10:10:41Z SENSITIVITY OF PURE CULTURES OF BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM TO FUNGICIDES ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ Кукол, К. П. Воробей, Н. А. Коць, С. Я. Bradyrhizobium japonicum soybean nodule bacteria transposon mutagenesis fungicides sensitivity Bradyrhizobium japonicum соя бульбочкові бактерії транспозоновий мутагенез фунгіциди чутливість Objective. Conduct screening of a wide variety of transgenic mutagenesis strains of Bradyrhizobium japonicum nodule bacteria by the sensitivity to Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad fungicides, and obtain Tn5 mutants resistant to different normal rates of the above pesticides. Methods. Microbiological, statistical. Results. Under the conditions of laboratory experiments, Tn5 mutants of B. japonicum, resistant to the production and dual production normal rate of Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL, and Benorad, were selected. It was shown that the active substances of the products with fungicidal activity Fever, Standak Top, Akanto Plus, Maxym XL do not have bactericidal effect on cell viability of the majority of Tn5 mutants obtained as a result of intergeneric conjugation between Escherichia coli S17-1 with different plasmid vectors and strains of B. japonicum 646 and 634b, and only in some cases reduce the intensity of their reproduction. It was established that Tn5 mutants of B. japonicum under study have different sensitivity to the influence of the normal rates of benomil-based Benorad recommended by the manufacturer and twice-increased. Nine Tn5 mutants were evaluated as low-sensitive to the production normal rate of Benorad, 11 were characterized by a higher sensitivity to fungicide, as evidenced by the zones of delayed growth of bacterial lawn around wells with the product over 15&nbsp;mm. The influence of the double Benorad normal rate on transposon mutants was significantly stronger compared with other fungicides. Three Tn5 mutants, low-sensitive to the influence of the double rate of this product were selected, and delay of the reproduction of cells in these variants of the experiment was 14-15&nbsp;mm around the wells. Conclusion. The use of bacterial fertilizers for soybeans based on Tn5 mutants of B. japonicum resistant to modern fungicides will help to reduce the consequences of chemical stress on the formation and functioning of symbiotic systems. Мета. Провести скринінг широкого спектру штамів бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum, отриманих методом транспозонового мутагенезу, за чутливістю до фунгіцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL та Бенорад і отримати Tn5-мутанти, стійкі до різних норм вказаних пестицидів. Методи. Мікробіологічні, статистичні. Результати. В умовах лабораторних дослідів відібрано Tn5-мутанти B.&nbsp;japonicum, стійкі до виробничої та подвійної виробничої норм фунгціцидів Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL та Бенорад. Показано, що діючі речовини препаратів із фунгіцидною активністю Февер, Стандак Топ, Аканто Плюс, Максим XL не чинять бактерицидної дії на життєздатність клітин більшості Tn5-мутантів, одержаних внаслідок міжродової кон’югації між Escherichia coli S17-1 з різними плазмідами-векторами i штамами B.&nbsp;japonicum 646 та 634б, а лише в окремих випадках послаблюють інтенсивність їх розмноження. Встановлено, що досліджувані Tn5-мутанти B.&nbsp;japonicum у різній мірі чутливі до впливу рекомендованих виробником та удвічі збільшених норм препарату Бенорад на основі беномілу. Як малочутливі до виробничої норми Бенораду оцінено 9 Tn5-мутантів, 11 характеризувалися вищою чутливістю до дії фунгіциду, про що свідчать зони затримки росту бактеріального газону навколо лунок із препаратом понад 15 мм. Вплив подвійної норми Бенораду на транспозонові мутанти виявився значно сильнішим у порівнянні з іншими фунгіцидами. Відібрано 3 Tn5-мутанти, малочутливі до впливу подвійної норми даного препарату, сповільнення репродукції клітин у цих варіантах досліду становило 14–15 мм навколо лунок. Висновки. Застосування бактеріальних добрив для сої, виготовлених на основі Tn5-мутантів B.&nbsp;japonicum, резистентних до сучасних фунгіцидів, сприятиме послабленню наслідків хімічного стресу на формування та функціонування симбіотичних систем. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2019-12-03 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/69 10.35868/1997-3004.30.20-31 Agricultural microbiology; Vol. 30 (2019): Agriciltural microbiology; 20-31 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 30 (2019): Сільськогосподарська мікробіологія; 20-31 1997-3004 10.35868/1997-3004.30 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/69/60 Авторське право (c) 2020 K. P. Kukol, N. A. Vorobey, S. Ya. Kots https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle	Bradyrhizobium japonicum соя бульбочкові бактерії транспозоновий мутагенез фунгіциди чутливість Кукол, К. П. Воробей, Н. А. Коць, С. Я. ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title	ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title_alt	SENSITIVITY OF PURE CULTURES OF BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM TO FUNGICIDES
title_full	ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title_fullStr	ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title_full_unstemmed	ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title_short	ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ
title_sort	чутливість чистих культур bradyrhizobium japonicum до фунгіцидів
topic	Bradyrhizobium japonicum соя бульбочкові бактерії транспозоновий мутагенез фунгіциди чутливість
topic_facet	Bradyrhizobium japonicum soybean nodule bacteria transposon mutagenesis fungicides sensitivity Bradyrhizobium japonicum соя бульбочкові бактерії транспозоновий мутагенез фунгіциди чутливість
url	https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/69
work_keys_str_mv	AT kukolkp sensitivityofpureculturesofbradyrhizobiumjaponicumtofungicides AT vorobejna sensitivityofpureculturesofbradyrhizobiumjaponicumtofungicides AT kocʹsâ sensitivityofpureculturesofbradyrhizobiumjaponicumtofungicides AT kukolkp čutlivístʹčistihkulʹturbradyrhizobiumjaponicumdofungícidív AT vorobejna čutlivístʹčistihkulʹturbradyrhizobiumjaponicumdofungícidív AT kocʹsâ čutlivístʹčistihkulʹturbradyrhizobiumjaponicumdofungícidív

ЧУТЛИВІСТЬ ЧИСТИХ КУЛЬТУР BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM ДО ФУНГІЦИДІВ

Institution

Ähnliche Einträge