Структура эпифитно-сапротрофных бактериальных комплексов зерновых и овощных культур

• Автор: Леонтьевская, Елена Алексеевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 89 с. : ил.

Содержание:
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Общая характеристика агроценозов

1.2. Влияние сельскохозяйственных мероприятий на микробные сообщества

1.3. Эпифитные бактериальные сообщества овощных и зерновых культур

1.4. Ростостимулирующие ризосферные бактерии сельскохозяйственных растений

1.5. Фитопатогенные микроорганизмы

1.6. Биологические методы борьбы с фитопатогенами

Глава 2. Объекты и методы
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Питательные среды
2.3. Методы родовой и видовой идентификации бактерий
2.4. Методы определения антибиотической активности
2.5. Определение бактериолитической активности
2.6. Идентификация антибиотически активных соединений
Глава 3. Результаты исследований
3.1. Характеристика бактериальных сообществ филлосферы овощных культур
3.2. Анализ бактериальных сообществ овощных культур и почв при нарушении
режимов землепользования
3.3. Структура бактериальных сообществ зерновых культур
3.4. Антибиотическая активность бактерий
3.5. Природа антибиотической активности
3.6. Бактериолитическая активности бактерий
Глава 4. Заключение
Выводы
Список литературы
Введение
Актуальность проблс!МЫ
Агроценозы — ото искусственно созданные и поддерживаемые человеком экосистемы (поля, сенокосы, огороды, лесные посадки). Они обладают плохими динамическими качествами, малой экологической надежностью, но характеризуются высокой урожайностью. Занимая около 10 % площади суши, агроценозы производят
2,5 млрд. т сельскохозяйственной продукции.
До сих пор не существует однозначного ответа на вопрос — как влияет стадия онтогенеза и вид сельскохозяйственных растений на состав и функционирование микробных комплексов агроценозов. Для ответа на этот вопрос представляется необходимым использование системного подхода, заключающегося в микробиологическом анализе всех компонентов агроценоза.
Последнее время большое внимание уделяется развитию экологически устойчивых сельскохозяйственных систем, в которых продуктивность растений обеспечивается использованием их биологических возможностей, при минимальном применении экологически опасных агрохимикатов — минеральных удобрений, пестицидов, регуляторов роста (Reganolcl et al., 1990; Vance, 2001). Один из основных способов достижения этой цели - частичное или полное замещение агрохимикатов препаратами симбиотических или ассоциативных микроорганизмов, которые в природе успешно обеспечивают своих хозяев питательными веществами и защищают их от биотических и абиотических стрессов (Higa, Parr, 1994;. Тихонович, Проворов, 2009). Повышение жизнестойкости и выносливости растений в агроценозах за счёт внесения биологических активизаторов почвенного плодородия (концентратов микроорганизмов и биоудобрений), способных активизировать почвенную биоту (Тихонович, Проворов, 2011; Симонович, 2011). Для достижения этой цели необходимо комплексное изучение таксономического состава

микроорганизмов в агроценозах в филлосфере, ризосфере и почве под сельскохозяйственными культурами. Однако, таких исследований явно недостаточно. Большинство из них связано с анализом разнообразия либо ризосферных бактерий зерновых культур (Гордеева, Масленникова, 2012; Johansen, Binnerup, 2002; Joshi, Bhatt, 2011), либо овощей (Шильникова и др., 2006; Berg et al., 2005.; Enya et al., 2007)..
Цель и задачи исследования
Целью диссертационной работы явилась оценка таксономической структуры энифитных и сапротрофных бактериальных сообществ в разных ярусах агроценозов и выявление их роли в поддержании гомеостаза агрофитоценозов.
В рамках этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Определение и сравнение численности бактериальных комплексов в филлосфере, ризосфере и почве под овощными и зерновыми культурами;
2. Анализ динамики таксономической структуры сообществ эпифитных и сапротрофных бактерий в разных ярусах исследуемых агроценозов;
3. Определение родовой и видовой принадлежности культур бактерий, доминирующих на разных органах растений и в почве;
4. Оценка влияния нарушения режимов землепользования на состав бактериальных комплексов почв;
5. Поиск антагонистов фитопатогенных бактерий, среди культур, выделенных из разных ярусов агроценозов;
6. Изучение механизма выявленной антагонистической активности.
Штамм Ps. cepacia продуцировал Р-(1,3)-глюканазу и ингибировал развитие в ризосфере таких важных фитопатогенов как Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii и Pythium ultimum (Fridlender et al., 1993). Данные ферменты вначале вызывают локализованный лизис клеточной стенки фитопатогенных грибов в местах контакта бактерии-продуцента с гифами гриба. Способность бактерий быстро размножаться вдоль всей поверхности гифов зачастую приводит к повсеместному разрушению клеточных стенок и гибели фитопатогена. У некоторых PGPR Pseudomonas гидролитические ферменты играют большую роль в биоконтроле, чем вырабатываемые ими антибиотики, а в ряде случаев они усиливают действие антифунгальных метаболитов (Dünne et al., 1998).