Влияние корневых экзометаболитов на синтез физиологически активных веществ ризобактериями

• Автор: Леонова-Ерко, Елена Игоревна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Взаимодействие микроорганизмов с корнями

растений

1.2. Способность микроорганизмов к синтезу

фитогормонов в ризосфере

1.2.1. Биосинтез ауксинов

1.2.2. Синтез цитокининов

1.2.3. Синтез витаминов почвенными микроорганизмами, потребность растений в витаминах.
Заключение
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Исследуемые штаммы и сорта
растений.
2.2. Стерилизация семян
2.3. Среды для выращивания микробиологических
культур.
2.4. Методы определения ауксинов.
2.4.1. Колориметрический метод.
2.4.2. Хроматографический метод НРЬС.
2.5. Методы определения цитокининов.
2.5.1. Хроматографический анализ СДТСХ и
2.5.2. Методика проведения биотеста на цитокини
2.6. Метод качественного и количественного определения
витаминов с помощью тесткультур.
2.7. Метод получения мутантов ассоциативных
диазотрофов с помощью Тп5 мутагенеза
2.8. Микровегетационный опыт.
2.9. Постановка вегетационного опыта.
2 Статистическая обработка
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Способность ризобактерий к синтезу ауксинов.
3.1.1. Влияние предшественника ИУК триптофана на
уровень синтеза ауксинов микроорганизмами
3.1.2. Содержание триптофана в корневых выделениях различных видов и сортов растений
3.1.3. Значение триптофана корневых выделений
как предшественника биосинтеза ИУК.
3.1.4. Продуцирование ИУК при совместном культивировании штаммов ассоциативных
бактерий и клубеньковых бактерий.
3.1.5. Получение бактериальных мутантов по синтезу ИУК.
3.2. Биосинтез цитокининов ризосферными ассоциативными бактериями при различных условиях культивирования.
3.2.1. Биосинтез цитокининов ризосферными ассоциативными бактериями.
3.2.2. Результаты биотеста на цигокининовую активность
3.2.3. Влияние корневых выделений на биосинтез цитокининов.
3.2.4. Фитостимулируюгцая активность РСРИ
штамов
3.3. Синтез витаминов ризобактериями.
3.3.1. Количественная оценка синтеза никотиновой
кислоты и биотина ризобактериями.
3.3.2. Влияние корневых выделений на динамику
синтеза витаминов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Динамика корневых выделений молодых растений бобов показала, что трехдневные проростки экскретировали два олигосахарида с кетогруппой и фруктозу. Однако, к суткам, когда активно начинал происходить фотосинтез, спектр сахаров менялся появлялась раффиноза, сахароза и один не идентифицированный кетосахар. Шестинедельные микоризованные и немикоризованные корни растения кукурузы . i . Таким образом, исследования показали, что качественный состав корневых экзометаболитов, в основном, определялся видом растения фазой роста и физиологическим состоянием всего растительного организма. Эти изменения на протяжении всей вегетации неизбежно приводили к изменениям в численности и в видовом составе ризосферной микрофлоры. Однако, в настоящее время имеется ограниченное количество данных о составе и динамике корневых выделений. Микробиологическая инокуляция ризосферы может увеличивать экссудацию корней не только за счет продуцирования бактериальных метаболитов. , . Бактериальные метаболиты, стимулируя активность роста корневой системы, приводящей к повышению площади корневой поверхности, также способны приводить к увеличению количества корневых экссудатов. Повышение доступности минеральных веществ в ризосфере изза микробиологической мобилизации или азотфиксации также стимулирует рост растений и поэтому вызывает дополнительное увеличение корневой экссудации , i, , , i, i, , i, . В результате анализа корневых выделений в почвах различной степени окультуренности было установлено, что ризосферные микроорганизмы богатых почв утилизируют меньшую часть корневых экзометаболитов, чем микрофлора бедных почв x . Эта закономерность позволяет компенсировать недостаток минеральных веществ путем повышения усвоения микрофлорой выделяемых корнями веществ. Эти данные свидетельствую Ухудшение внешних факторов вызывают резкое усиление синтеза корневых экссудатов у растений. Можно предположить, что увеличение потока углерода в ризосферу позволяет компенсировать, за счет увеличения метаболической активности микрофлоры, отрицательное воздействие на растение. Часто вид растения оказывает существенное влияние на качественный и количественный состав микрофлоры ризосферы , vi, i, v, . . i . . . . Растения как автотрофы создают органическое вещество в процессе фотосинтеза. С жизнью растений связаны, в основном, грамотрицательные неспоровые бактерии. Это наиболее реактивная часть почвенной микрофлоры, населяющая поверхность корней и ризосферу. В почве ее количество зависит от наличия легко доступного органического вещества, в частности корневых экзометаболитов Возняковская, . Наиболее широко распространены в ризосфере и ризопланс неспорообразующие грамотрицательные бактерии родов , vi, i они могут составлять и более популяции ризосферы Красильников, , Озолиня, Берестецкий, , , i, i, , . Особую группу среди ризосферных микроорганизмов представляют бактерии, способные к мутуалистическим взаимодействиям с корнями растений. К этой группе Каменева, Муронец, относят штаммы, взаимодействие с которыми не приводит к образованию какихлибо специализированных структур типа клубеньков на корнях. Однако, результатом взаимодействия является образование специфических бактериальных соединений, так называемые целлюлазные микрофибриллы, которые способствуют прикреплению бактерий к корням растений и проникающими в их межклеточное пространство и даже в клетки кортекса. Наиболее характерными представителями этой группы являются бактерии рода ii, способные к ассоциативной азотфиксации в ризосфере небобовых растений. Они встречаются на корнях всех основных небобовых культур, таких как пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо, сорго, сахарный тростник, кормовые травы и овощные культуры Умаров, Волкогон с соавт. Патыка, , .