Рост-стимулирующий потенциал бактерий HERBASPIRILLUM RHIZOSPHAERAE в отношении проростков пшеницы (TRITICUM AESTIVUM L.)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Развитие устойчивого земледелия требует снижения химической нагрузки на агроэкосистемы. Одним из экологических подходов является использование биопрепаратов на основе ризобактерий, стимулирующих рост растений. Инокуляция бактериями Herbaspirillum rhizosphaerae UMS-37T ранних проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) приводила к увеличению длины корней и побегов, а также оказывала влияние на содержание пролина, малонового диальдегида, оксида азота и активность каталазы в проростках, что свидетельствует об индукции механизмов системной устойчивости растений. Штамм H. rhizosphaerae UMS-37T демонстрировал выраженную фунгицидную активность в отношении полевых штаммов мицелиальных грибов рода Fusarium. Результаты данной работы могут быть использованы в разработке экологически безопасных и конкурентоспособных в адаптивном земледелии биопрепаратов, способных активизировать защитные системы растений и контролировать фузариоз важнейших сельскохозяйственных культур.

Об авторах

Н. С. Величко

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ “Саратовский научный центр РАН”

Email: velichko_n@ibppm.ru
Саратов, 410049, Россия

Ю. П. Федоненко

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ “Саратовский научный центр РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: velichko_n@ibppm.ru
Саратов, 410049, Россия

Список литературы

  1. Баймиев Ан.Х., Ямиданов Р. С., Матниязов Р. Т., Благова Д. К., Баймиев Ал.Х., Чемерис А. В. Получение флуоресцентно меченых штаммов клубеньковых бактерий дикорастущих бобовых для их детекции in vivo и in vitro // Мол. биология. 2011. Т. 45. С. 984–991.
  2. Baymiev A. K., Yamidanov R. S., Matniyazov R. T., Blagova D. K., Baymiev Al.Kh., Chemeris A. V. Preparation of fluorescent labeled nodule bacteria strains of wild legumes for their detection in vivo and in vitro // Mol. Biol. 2011. V. 45. P. 904‒910.
  3. Пестинская Т. В. О взаимоотношениях грибов, обитающих в почве // Ботан. журн. 1958. Т. 43. С. 1270–1277.
  4. Смолькина О. Н., Шишонкова (Величко) Н.С., Юрасов Н. А., Игнатов В. В. Капсульные и экстраклеточные полисахариды диазотрофных ризобактерий Herbaspirillum seropedicae Z78 // Микробиология. 2012. Т. 81. № 3. С. 345–352.
  5. Smol’kina O.N., Shishonkova (Velichko) N.S., Yurasov N. A., Ignatov V. V. Capsular and extracellular polysaccharides of the diazotrophic rhizobacterium Herbaspirillum seropedicae Z78 Microbiology (Moscow). 2012. V. 81. P. 317–323.
  6. Arnon D. I., Hoagland D. R. A comparison of water culture and soil as media for crop production // Science. 1939. V. 89. P. 512–514.
  7. Bates L. S., Waldren R. P., Teare I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies // Plant Soil. 1973. V. 39. P. 205–207.
  8. Batista B. D., Lacava P. T., Ferrari A., Teixeira-Silva N.S., Bonatelli M. L., Tsui S., Mondin M., Kitajima E. W., Pereira J. O., Azevedo J. L., Quecine M. C. Screening of tropically derived, multi-trait plant growth- promoting rhizobacteria and evaluation of corn and soybean colonization ability // Microbiol. Res. 2018. V. 206. P. 33–42.
  9. Batista M. B., Muller-Santos M., Pedrosa F. O., Souza E. M. Potentiality of Herbaspirillum seropedicae as a platform for bioplastic production // Microbial models: from environmental to industrial sustainability / Eds. Sowinski S. C. Singapore: Springer, 2016.
  10. Berendsen R. L., Pieterse C. M., Bakker P. A. The rhizosphere microbiome and plant health // Trends Plant Sci. 2012. V. 17. P. 478–486.
  11. Carril P., Cordeiro C., Silva M. S., Ngendahimana E., Tenreiro R., Cruz C. Exploring the plant-growth promoting bacterium Herbaspirillum seropedicae as catalyst of microbiome remodeling and metabolic changes in wheat plants // Planta. 2025. V. 261. Art. 36.
  12. Glick B. R. Plant growth-promoting bacteria: mechanisms and applications // Scientifica (Cairo). 2012. Art. 963401. https://doi.org/10.6064/2012/963401
  13. Hodges D. M., DeLong J.M., Forney C. F. Improving the thiobarbituric acid reactive substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interfering compounds // Planta. 1999. V. 207. P. 604–611.
  14. Hu H., Young Y. Biocidal activity in plant pathogenic Acidovorax, Burkholderia, Herbaspirillum, Ralstonia and Xanthomonas spp. // J. Appl. Microbiol. 1998. V. 84. P. 263–271.
  15. Iqbal S., Begum F., Rabaan A. A., Aljeldah M., Al Shammari B. R., Alawfi A., Alshengeti A., Sulaiman T., Khan A. Classification and multifaceted potential of secondary metabolites produced by Bacillus subtilis group: a comprehensive review // Molecules. 2023. V. 28. Art. 927.
  16. Kaleh A. M., Singh P., Ooi Chua K., Harikrishna J. A. Modulation of plant transcription factors and priming of stress tolerance by plant growth-promoting bacteria: a systematic review // Ann. Bot. 2025. V. 135. P. 387–402.
  17. Matteoli F. P., Olivares F. L., Venancio T. M., da Rocha L. O., da Silva Irineu L.Ed.S., Canellas L. P. Herbaspirillum // Beneficial microbes in agro-ecology / Eds. Amaresan N., Senthil Kumar M., Annapurna K., Kumar K., Sankaranarayanan A. Academic Press, Chapter, 2020. P. 493–508.
  18. Meier U., Bleiholder H., Buhr L., Feller C., Hack H., Heß M., Lancashire P. D., Schnock U., Stauß R., van den Boom T., Weber E., Zwerger P. P. The BBCH system to coding the phenological growth stages of plants – history and publications // J. fur Kult. 2009. V. 61. P. 41–52.
  19. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1962. V. 15. P. 473–497.
  20. Negi R., Sharma B., Kumar S., Chaubey K. K., Kaur T., Devi R., Yadav A., Kour D., Yadav A. N. Plant endophytes: unveiling hidden applications toward agro-environment sustainability // Folia Microbiol. 2024. V. 25. P. 1–26.
  21. Pellegrini M., Pagnani G., Bernardi M., Mattedi A., Spera D. M., Del Gallo M. Cell-free supernatants of plant growth-promoting bacteria: a review of their use as biostimulant and microbial biocontrol agents in sustainable agriculture // Sustainability. 2020. V. 12. Art. 9917.
  22. Ramos A. C., Melo J.,·de Souza S. B., Bertolazi A. A., Silva R. A., Rodrigues W. P., Campostrini E., Olivares F. L., Eutrópio F. J., Cruz C., Dias T. Inoculation with the endophytic bacterium Herbaspirillum seropedicae promotes growth, nutrient uptake and photosynthetic efficiency in rice // Planta. 2020. V. 252. Art. 87.
  23. Sambrook J., Fritsch E., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. N.Y.: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 1626 p.
  24. Tapia-García E.Y., Hernández-Trejo V., Guevara-Luna J., Rojas-Rojas F.U., Arroyo-Herrera I., Meza-Radilla G., Vásquez-Murrieta M.S., Estrada-de los Santos P. Plant growth-promoting bacteria isolated from wild legume nodules and nodules of Phaseolus vulgaris L. trap plants in central and southern Mexico // Microbiol. Res. 2020. V. 239. Art. 126522.
  25. Velichko N. S., Bagavova A. R., Burygin G. L., Pylaev T. E., Fedonenko Y. P. In situ localization and penetration route of an endophytic bacteria into roots of wheat and the common bean // Rhizosphere. 2022. V. 23. Art. 100567.
  26. Velichko N. S., Kondyurina N. K., Fedonenko Y. P. Antagonistic activity of some Herbaspirillum species against phytopathogenic micromycetes // Izvestiya of Saratov University Chemistry Biology Ecology. 2023. V. 23. P. 337–344.
  27. Velikova V., Yordanov I., Edreva A. Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated bean plants // Plant Sci. 2000. V. 151. P. 59–66.
  28. Venkatachalam J., Mohan H., Seralathan K. K. Significance of Herbaspirillum sp. in biodegradation and biodetoxification of herbicides, pesticides, hydrocarbons and heavy metals – a review // Environ. Res. 2023. V. 239. Art. 117367.
  29. Wang F. Phytochrome A and B function antagonistically to regulate cold tolerance via abscisic acid-dependent jasmonate signaling // Plant Physiol. 2016. V. 170. P. 459–471.
  30. Wellburn A. R. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution // J. Plant. Physiol. 1994. V. 144. P. 307–313.
  31. Zhou B., Guo Z., Xing J., Huang B. Nitric oxide is involved in abscisic acid-induced antioxidant activities in Stylosanthes guianensis // J. Exp. Bot. 2005. V. 56. P. 3223–3228.
  32. Zaninotto F., La Camera S., Polverari A. and Delledonne M. Cross talk between reactive nitrogen and oxygen species during the hypersensitive disease resistance response // Plant Physiol. 2006. V. 141. P. 379–383.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025