Роль корневых экзометаболитов в интеграции микроорганизмов с растениями

Роль корневых экзометаболитов в интеграции микроорганизмов с растениями

Автор: Кравченко, Лев Витальевич

Шифр специальности: 03.00.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2000

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 434 с. ил

Артикул: 336713

Автор: Кравченко, Лев Витальевич

Стоимость: 250 руб.

1. РИЗОСФЕРА КАК СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ЭКОХИМИЧЕСКЛЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ
МИКРООРГАНИЗМОВ Обзор литературы.
1.1. Трофические и регуляторные процессы в ризосфере
1.1.1. Количество корневых экзометаболитов
1.1.2. Качественный состав корневых экзометаболитов.
1.1.3. Зоны интенсивной экссудации на поверхности корня.
1.1.4. Факторы, влияющие на уровень экссудации
1.1.5. Энергетическое потребности ризобактерий
1.1.6. Обмен регуляторными молекулами между
растениями и микроорганизмами.
1.2. Микробиологическая экология ризосферы
1.2.1. Микробиологическая заселенность корневой
1.2.2. Состав ризосферной микрофлоры
1.2.3. Влияние растений и микроорганизмов на физикохимические условия в ризосфере.
2. ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ КОРНЕВЫХ ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ НА РОСТ МИКРОБНЫХ
СООБЩЕСТВ
2.1. Качественный состав и динамика корневых
экзометаболитов различных видов растений.
2.1.1. Материалы и методы.
2.1.2. Томаты Ьусоретсоп еясикшит.
2.1.3. Пшеница ТгШсит аеБИхшт Ь.
2.1.4. Райграс ЬоНит тиШАотт
2.1.5. Видовая специфичность состава экссудатов
сахаров и органических кислот
2.2. Рост ризобактерий на индивидуальных соединениях
корневых экзометаболитов
2.2.1. Материалы и методы
2.2.2. Утилизация органических кислот и сахаров
2.3. Формирование комплекса ризосферной микрофлоры
в модельных условиях почвенного микрокосма
2.3.1. Материалы и методы.
2.3.2. Влияние суммарного количества органического
вещества.
2.3.3. Влияние качественного состава корневых экзометаболитов
3. ЗНАЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РИЗОБАКТЕРИЙ С РАСТЕНИЯМИ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ФИТОПАТОГЕНОВ.
3.1. Механизмы защитного действия ризобактерий
от фитопатогенов Обзор литературы.
3.1.1. Конкурентные взаимоотношения с ризосферной микрофлорой и фитопатогенами за питательные
вещества в почве
3.1.2. Синтез соединений, обладающих антибиотической активностью.
3.2. Выделение и фенотипическая характеристика бактерий, являющихся ангагонистами к фитопатогенным грибам.
3.2.1. Материалы и методы.
3.2.2. Селекция ризобактерий и первичная оценка
их антифунгальной активности.
3.2.3. Колонизирующая активность изолятов.
3.3. Роль трофических потребностей бактерий
антагонистов в процессе колонизации ризосферы.
3.3.1. Материалы и методы.
3.3.2. Отсутствие корреляции между утилизацией сахаров штаммами и их
колонизирующей способностью
3.4. Влияние условий роста ризобактерий на
антифунгальную активность.
3.4.1. Материалы и методы
3.4.2. Влияние состава среды на антифунгальную активность водорастворимых бактериальных метаболитов
3.4.3. Определение антифунгальных метаболитов
в культуральной жидкости штаммов
3.4.4. Антифунгальная активность летучих
бактериальных метаболитов
4. РОСТ И НИТРОГЕНАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ ДИАЗОТРОФОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОРНЕВЫХ ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ
4.1. Улучшение минерального питания и водного режима
в ризосфере Обзор литературы.
4.2. Кинетика колонизации корневой поверхности при интродукции ассоциативных бактерий.
4.2.1. Материалы и методы
4.2.2. Колонизация стерильных корней.
4.2.3. Колонизация корней в почвенных условиях
4.3. Влияние состава органического вещества на рост
и уровень нитрогеназной активности.
4.3.1. Материалы и методы
4.3.2. Индивидуальные компоненты водорастворимых
корневых экссудатов.
4.3.3. Летучие соединения прорастающих
семян и корней
4.4. Влияние генотипа растений на рост и нитрогеназную активность корневых диазотрофов
4.4.1. Материалы и методы
4.4.2. Степень использования корневых экссудатов ассоциативными диазотрофами.
4.4.3. Фокт АгозртИит ЬгаяНепяс на корневых экзометаболитах пшеницы различной
плоидности
5. ГОРМОНАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ РИЗОБАКТЕРИЯМИ И РАСТЕНИЯМИ
5.1. Бактериальный синтез ауксинов в почве
Обзор литературы.
5.1.1. Синтез ауксинов ризосферными
микроорганизмами
5.1.2. Действие экзогенных ауксинов на растение
5.2. Использование корневых экзометаболитов при
биосинтезе ауксинов в ризосфере
5.2.1. Материалы и методы
5.2.2. Уровень синтеза индольных производных ризобактериями
5.2.3. Влияние триптофана корневых экзометаболитов.
5.2.4. Фитостимулирующая активность
РОРИ, штаммов
6. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БАКТЕРИЙ В
РИЗОСФЕРЕ.
6.1. Математическое моделирование процессов взаимодействия почвенных микроорганизмов
и растений Обзор литературы
6.2. Имитационная модель динамики численности и
активности ассоциативных диазотрофов в зоне корня
6.2.1. Биологический смысл
6.2.2. Математическое формулирование.
6.2.3. Расчетные параметры модели
6.3. Исследование динамики популяций микроорганизмов
в ризосфере
6.3.1. Расчет размера зоны ризосферы
6.3.2. Конкурентные взаимоотношения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


Н 2е 4 АТФ Н2 4АДФ 4Ф а для образования пары активированных электронов требуется от 1 до 3 молекул АТФ. Таким образом, потеря энергии, связанная с выделением молекулярного водорода, будет составлять молей АТФ на каждый моль водорода. Когда скорость выделения водорода равна скорости восстановления азота, затраты субстрата, связанные с образованием водорода, изменяются в диапазоне 0, 0, молей глюкозы на 1 моль фиксированного азота соответственно при уменьшении коэффициента Ф0 с 3 до 2 i. Окисление 1 молекулы водорода при его реутилизации гидрогеназой приводит к образованию дополнительных 2 молекул АТФ ii . От наличия и активности в бактериях гидрогеназы в значительной степени будет зависеть эффективность использования энергии в процессе азотфиксации. Для поддержания высокого уровня активности нитрогеназы в течение всего периода ее функционирования в клетке требуются затраты энергии на обновление молекул фермента и клеточных структур. Энергетические затраты на повторный синтез нитрогеназы составляют 4 молекулы АТФ на одну пептидную связь, или 0 молекул АТФ для и белков i,
. Полученную величину также необходимо удвоить с целью учета обновления сопряженных с нитрогеназной структур клетки. Ассоциативные азотфиксаторы восстанавливают молекулярный азот в фазе активного роста, которая в модельных опытах обычно продолжается от нескольких часов до 1 сут , , , . Приняв среднее время интенсивной фиксации равным ч, можно оценить величину энерг ии, необходимой для повторного синтеза белка, в х 3 молей АТФ на моль нитрогеназы за час. Скорость ферментативной реакции, для свободноживущих бактерий родов i, , ii достигает х 3 молей фиксированного азота на моль нитрогеназы в час , , . С учетом этого затраченная энергия в пересчете на количество восстановленного азота будет составлять 0, молей АТФ на моль фиксированного азота, или в единицах потребленного субстрата доля аэробов 0,3 0,, а для анаэробов 0, 0, молей глюкозы на моль фиксированного азота. Оптимальное для синтеза нитрогеназы парциальное давлении кислорода находится в области давлений 0,2 0,3 атм V . В случае более высоких значений р в клетке для поддержания функционирования нитрогеназы существуют специальные механизмы защиты от кислорода в стадии экспоненциального роста. Скорость потребления кислорода у азотфиксаторов существенно выше, чем у других бактерий. Клетки азотобактера за 1 ч потребляют мкл на 1 мг сухой массы, в то время как i только 4 7, ii i 5 7, 3 мкл на 1 мг сухой массы клеток в час Мишустин, Шильникова, . Истощение концентрации кислорода достигается, если дыхание у азотфиксаторов возрастает до величины, превышающей скорость поступления растворенного кислорода в среду. При этом процесс образования АТФ в клетке может стать лимитирующим фактором в увеличении скорости дыхания и причиной уменьшения защищенности нитрогеназы от кислорода , ,
Микроаэрофильным азотфиксаторам для защиты нитрогеназы от кислорода необходимо расходовать дополнительное количество энергии. Экспериментально показано , , , что при уровне азотфиксации мг азота в 1 ч на 1 г сухой массы клеток затраты субстрата на повышение интенсивности дыхания определяются в 1 г маннита в 1 ч на 1 г сухого веса клеток. Что соответствует затратам г маннита в расчете на 1 г восстановленного азота. Полученная величина сравнима с суммарными потребностями азогфиксирующей клетки, составляющими в данном случае г маннита на 1 г фиксированного азота. Из приведенных данных видно, что затраты на защиту нитрогеназы от кислорода могут быть одними из самых больших при ассоциативной азотфиксации. В модельных условиях в жидких культурах определены суммарные затраты субстрата на рост и азотфиксирующую активность бактерий. Продуктивность азотфиксации, как следует из опытов, наиболее высокая у микроаэрофильных бактерий и составляет для ii i г малата на 1 г фиксированного азота , , . У анаэробов продуктивность ниже, она не превышает для ii i, С. Проведенные ранее расчеты сезонной величины корневой экссудации для растений пшеницы, достигающей 6 тга раздел 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.210, запросов: 145