Анализ биотехнологического потенциала бактерий Azospirillum brasilense - природных симбионтов пшеницы, с учетом их взаимодействия с лектином растения-хозяина

• Автор: Ханадеева, Марина Алексеевна
• Шифр специальности: 03.02.03, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 223 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Азоспириллы - ризобактерии, стимулирующие рост высших растений

1.1.1 Экологические и физиологические особенности представителей рола Аговрй'Шит

1.1.2 Стресс у азоспирилл и других бактерий

1.1.3 Биопленки у А. ЬгазИете

1.2 Покой как особое физиологическое состояние у бактерий

1.2.1 Формирование и поддержание покоя

1.2.2 Индукция выхода бактерий из состояния покоя

1.3 Агглютинин зародышей пшеницы (АЗП): строение, свойства
и функции в биологических системах
1.3.1 Строение, свойства и локализация АЗП в растениях
пшеницы
1.3.2 АЗП как БАВ в растениях и других эукариотических
организмах
1.3.3 Влияние АЗП на А. ЬгазИете
1.4 Ростстимулирующие ризобактерии - основа биопрепаратов
для современного растениеводства
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Бактерии и условия их культивирования
2.2 Оценка числа жизнеспособных клеток
2.3 Оптические параметры роста азоспирилл
2.4 Получение культур А.ЬгаяИете разной глубины покоя
2.5 Световая и электронная микроскопия
2.6 Рентгенодифракционный анализ биопленок и клеток
А. ЬгаяПете Бр

2.7 Приготовление образцов для ИК-фурье-спектроскопии
2.8 ИК-фурье-спектроскопия в режиме диффузного отражения..
2.9 Получение экстрактов АЗП для реакции гемагглютинации (РГА) и иммуноферментного анализа (ИФА)
2.10 Оценка содержания АЗП в зерновках пшеницы методом

2.11 Двойная радиальная иммунодиффузия
2.12 Определение содержания АЗП в семенах пшеницы методом непрямого конкурентного ИФА
2.13 Оценка качества зерна методом БИБ-седиментации
2.14 Микробные обработки семян и растений пшеницы
2.15 Проведение полевых экспериментов
2.16 Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Принципы получения покоящихся культур А. Ьгаз'йете
двух типов
3.2 Получение покоящихся форм А. ЬгжИете в естественном цикле старения
3.2.1 Культура длительного хранения, заложенная в оптимальных условиях: получение и частичная характеристика
3.2.2 Особенности старения А. ЬгахИете в неоптимальных условиях
3.3 Реакция А. ЬгазИете на стрессовые факторы и индукция
покоя под действием стресса
3.3.1 Влияние кобальта и меди на рост А. ЬгазИете
3.3.2 Влияние различных форм меди на рост Л. ЫшИепяе
3.3.3 Гексилрезорцин - адаптоген и ингибитор размножения азоспирилл
3.3.4 Реакция А. ЬгсиНеже на жесткий трофический стресс

3.3.5 А. Ьгах'йете Бр245 в условиях комплексного стресса
3.4 Особенности персистенции азоспирилл
3.4.1 Биопленки в жидких культурах А. ЬгазИете
3.4.1.1 Рентгенографический анализ флокулосодержащей биопленки
3.4.1.2 Исследование флокулосодержащей биопленки методом „ ИК-фурье-спектроскопии
3.4.2 Кристаллообразование в покоящихся культурах азоспириллы
3.4.3 Фенотипическая диссоциация у А. ЬтхИете Бр245 и ЗК75
3.5 Стимуляция перехода А. ЬгаьНепзе от покоя к размножению
под действием АЗГТ
3.6 Скрининг сортов пшеницы по признаку «содержание АЗГТ».
3.7 Агробиотехнологический потенциал А. ЬтвПете в зоне рискованного земледелия
3.7.1 Увеличение урожайности и продуктивной кустистости у яровой мягкой пшеницы под влиянием бактерий
А. Ъгая'йете
3.7.2 Влияние предпосевной обработки семян пшеницы азоспириллами на качество зерна нового урожая
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ПОЯСНЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Переход в покоящееся состояние неспорулирующих бактерий может происходить не только в результате недостатка питательных веществ, но и при отсутствии кислорода или воды, повышенной кислотности, а также в результате образования токсичных веществ, окислительного или иного стресса (Пахомов и соавт., 2010). В культурах при переходе в непролиферирующее состояние накапливаются низкомолекулярные вещества — индукторы покоя, представленные у бактерий, как правило, алкил-резорцинами или другими алкплоксибензолами (Мулюкин, 2010).
У бактерии покоящиеся клетки образуются не только под воздействием стрессовых факторов, но и в так называемых естественных циклах старения. В этом случае бактериальная популяция, пребывая в оптимальных условиях, увеличивается за счет размножения и достигает высокой клеточной плотности. Если с течением времени условия роста не меняются или меняются в худшую сторону, бактерии адаптируются к ним; установлено, что при этом образуются, в том числе, и покоящиеся клетки (Бухарин и соавт., 2005).
Для бактерий описано так называемое некультивируемое состояние (НС), когда микроорганизмы, оставаясь живыми, утрачивают способность образовывать колонии в стандартных условиях (Мулюкин, 2010). Для клеток, находящихся в некультнвируемом состоянии в англоязычной литературе используется термин «viable but not cultivable» (VBNC), в отечественных публикациях наиболее часто употребляют термин «жизнеспособные, но некультивируемые клетки» (ЖНК) (Oliver, 2005; Мулюкин, 2010; Ramamurthy et al., 2014). Наряду с этим термином для обозначения состояния НС у микроорганизмов используют термины «некультивируемые клетки» (НК) и «некультивируемые формы» (НФ).
Получение ЖНК представляет серьезную методическую проблему, т.к. не существует универсальных способов перевода бактериальных культур в состояние некультивируемости. Это связано с тем, что для каждого микроорганизма необходимо подобрать индивидуальный набор условий, индуцирующий переход микробной популяции в покой. В настоящее время