Новые микробиологические препараты для сельского хозяйства и восстановления окружающей среды

• Автор: Логинов, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 296 с. : ил. + Прил. (496 с.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биотехнологические методы защиты растений от болезней и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

1.1.1. Бактерии родов и антагонисты фитопатогенных грибов и бактерий.

1.1.2. Бактерии родов и как представители группы .

1.1.3. Колонизация ризосферы растений бактериямиантагонистами

родов и .
1.1.4. Применение биопрепаратов на основе псевдомонад и азотобактера для защиты растений от болезней.

1.2. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от нефтяного загрязнения.

1.2.1. Влияние нефтяного загрязнения на микробиологические процесс

сы в почве.
1.2.2. Микроорганизмы деструкторы нефти и нефтепродуктов.
1.2.3. Бактериальные препараты для интродукции микроорганизмов
при ликвидации нефтяных загрязнений.
II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований.
2.2. Скрининг штаммовантагонистов фитопатогенных грибов среди бактерий родов и .
2.3. Скрининг микроорганизмовнефтедеструкторов.
2.4. Изучение фенотипических характеристик выделенных культур.
2.5. Определение у штаммов псевдомонад и азотобактера способности к синтезу фитогормональных веществ.
2.6. Определение нитрогеназной активности штаммов псевдомонад и азотобактера.
2.7. Определение у штаммов псевдомонад и азотобактера способности к разложению соединений фосфора.
2.8. Изучение влияния железа на антифунгальную активность штаммов пседомонад и азотобактера.
2.9. Исследование хитинолитической активности штаммов псевдомонад и азотобактера.
2 Изучение антагонистического воздействия штаммов псевдомонад и азотобактера на развитие грибных фитопатогенов.
2 Изучение условий культивирования, влияющих на биосинтез метаболитов , обладающих фунгицидной активностью.
2 Выделение метаболитов , обладающих фунгицидной активностью.
2 Методы изучения состава и структуры метаболитов , обладающих фунгицидной активностью.
2 Комплексообразование метаболитов с углеводами, определение стехиометрии комплексов.
2 Изучение ростстимулирующей активности штаммов псевдомонад и азотобактера.
2 Изучение оптимальных способов хранения в лабораторных условиях штаммовантагонистов . и и консорциума микроорганизмовнефтедеструкторов.
2 Исследование эффективности применения штаммов бактерий родов и против корневых гнилей пшеницы в лабораторных экспериментах.
2 Оценка эффективности применения штаммов бактерий родов и против возбудителей корневых гнилей пшеницы в условиях полевого эксперимента.
2 Оценка эффективности применения штаммов бактерий рода против твердой головни пшеницы в условиях закрытого и открытого грунтов.
2 Оценка эффективности применения штаммов бактерий родов и в качестве агентов биологического контроля заболеваний овощных культур в лабораторновегетационных опытах.
2 Характеристика агроклиматических условий вегетационных сезонов.
2 Получение антибиотикрезистентных модификаций штаммов i ИБ и viii ИБ 4.
2 Изучение способности к колонизации корней растений у антибиотикрезистентных штаммов . i ИБ и . viii ИБ 4атр.
2 Исследование окислительной активности микроорганизмов деструкторов нефти и нефтепродуктов.
2 Изучение эффективности процесса биодеструкции нефти в лабораторных и полевых экспериментах.
2 Исследование процесса концентрирования биомассы микроорганизмов
в лабораторных условиях.
2 Математическая и статистическая обработка результатов.
III. СКРИНИНГ ПРИРОДНЫХ БАКТЕРИЙ РОДОВ И АНТАГОНИСТОВ ФИТОПАТОГЕНОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА В АСПЕКТЕ ОСНОВЫ БИОПРЕПАРАТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
3.1. Выделение и фенотипическая характеристика новых штаммов бактерий родов и антагонистов фитопатогенных грибов.
3.2. Характеристика выделенных культур по наличию свойств, положительно влияющих на растение.
3.2.1. Фитогормоны, синтезируемые штаммами псевдомонад и азотобактера.
3.2.2. Ннтрогеназная активность штаммов псевдомонад и
азотобактера.
3.2.3. Исследование у штаммов псевдомонад и азотобактера
способности к разложению фосфатов.
3.3. Особенности антагонистического действия штаммов псевдомонад и азотобактера на фитопатогенные грибы.
3.4. Изучение ростстимулирующей активности штаммов псевдомонад и азотобактера.
3.5. Выделение, очистка и характеристика метаболитов, обладающих фунгицидной активностью, продуцируемых бактериями . и .
IV. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ШТАММОВ БАКТЕРИЙ РОДОВ И ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ И ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР.
4.1. Изучение влияния интродукции штаммовантагонистов родов и на аборигенную почвенную микробиоту и колонизирующей способности интродуцированных штаммов.
4.1.1. Изучение влияния интродукции штаммовантагонистов родов и на микробиоту ризосферы пшеницы.
4.1.2. Изучение колонизирующей способности штаммов i ИБ 5 Г1г и viii ИБ 4.
4.2. Изучение эффективности применения штаммов псевдомонад и азотобактера для защиты пшеницы от корневых тилей, альтернариоза, твердой головни в условиях вегетационных, полевых и производственных испытаний.
4.3. Изучение эффективности применения штаммов псевдомонад и азотобактера в качестве агентов биологического контроля заболеваний овощных культур.
V. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ НОВОГО БИОПРЕПАРАТАНЕФТЕДЕСТРУКТОРА ЛЕНОЙЛ.
5.1. Характеристика нового консорциума микроорганизмовнефтсдеструкторов.
5.2. Исследование окислительной активности консорциума микроорганиз
5.3. Испытания биопрепарата Ленойл для биологической рекультивации нефтезагрязненных объектов.
5.4. Разработка способов ремедиации природных объектов с использованием биопрепарата Ленойл.
5.5. Разработка нормативнотехнической документации на биопрепарат Ленойл. 2 VI. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА БИОПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ БАКГЕРИЙАНТАГОНИСТОВ И МИКРООРГАНИЗМОВНЕФТЕДЕСТРУКТОРОВ.
6.1. Исследование процесса выделения биомассы микроорганизмов из культуральной жидкости.
6.2. Разработка твердых препаративных форм биопрепаратов.
6.3. Технологическая схема опытнопромышленного производства биопрепаратов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В качалочные колбы объемом 0 мл со 0 мл стерильной среды Козера вносили исследуемые пробы в количестве 1 г мл и инкубировали на качалке п0 обмин при С в течение пяти суток, после чего содержимое колб высевали на чашки Петри с МПА для получения изолированных колоний. Для выделения штаммов азотобактера из почвы была использована одна из классических методик метод посева почвенных комочков по Виноградскому Рубенчик, . Метод почвенных комочков заключается в высеве мелких комочков почвы на агаризованную среду, не содержащую азот. Для этого на среду Эшби с добавлением следовых количеств молибдена раскладывали мелкие комочки просеянного почвенного образца комочков на 1 чашку Петри, чашки с комочками инкубировали в термостате при температуре С в течение суток. При наличии в почвенном образце азотобактера на комочках появлялся характерный слизистый налет, преимущественно состоящий из культур азотобактера. С целью получения чистых изолятов проводили высев на чашки Петри с агаризованной средой Эшби для получения изолированных колоний. Полученные изоляты микроорганизмов исследовали на наличие антагонизма в отношении фитопатогенных грибов. На начальном этапе исследований в качестве тестобъекта был выбран несовершенный гриб ii ii ii . В. один из возбудителей обыкновенной корневой гнили злаковых культур Пересыпкин, . Изучение антагонистических свойств изолятов проводили в чашках Петри на среде ГПА, содержащем 0,5 глюкозы 0,5 пептона 0,4 К2НР 0,2 КН2Р и 1,5 агарагара в дистиллированной воде, а также на среде КГА. Данные среды были выбраны с целью создания оптимальных условий для одновременного роста культур гриба и бактерий. Суспензию спор тестгриба высевали на агаризованную среду, а исследуемую культуру вносили, делая посев уколом поверх газона гриба. Чашки инкубировали в термостате в течение трех суток, при температуре С. Антагонистов выявляли по наличию вокруг колонии бактерии зоны подавления роста тестгриба. В дальнейшем данная методика использовалась во всех случаях, когда необходимо было определить антагонистическую активность штаммов псевдомонад и азотобактера. Микромицеты под номерами 9, и ii ii являются местными изолятами и хранятся в Коллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН. Для каждого штамма делали по 5 повторностей уколов. Количественная оценка антагонистической активности культур представлена величинами диаметров зон ингибирования роста тестгрибов, мм. Из образцов серой лесной почвы, загрязненной дизельным топливом, методом накопительных культур выделили микроорганизмы, способные использовать дизельное топливо в качестве единственного источника углерода и энергии. В качестве единственного источника углерода использовалось дизельное топливо. Накопительные культуры выращивали в течение суток при микроскопическом контроле роста микробного сообщества. Выделение чистых культур проводили чашечным методом на агаризованной среде Раймонда. Эту же среду использовали для поддержания выделенных штаммов. Определение культуральных и физиологобиохимических характеристик культур псевдомонад проводили по стандартным методикам идентификации бактерий рода Определитель, Скворцова, Методы, Практикум, Смирнов, Киприанова, . Определение культуральных и физиологобиохимических характеристик штаммов азотобактера проводили но стандартным методикам, описанным в определителе бактерий Берджи Определитель, , по идентификационным признакам, указанным Рубенчиком, Мишустиным Рубснчик, Мишустин, Шильникова, , а также Герхардтом Ф. Методы, . Изучение особенностей углеродного питания псевдомонад проводили на агаризованной среде Козера Смирнов, Киприанова, либо для культуры азотобактера на агаризованной среде Федорова с внесением 0, исследуемого источника углерода. Культуры бактерий высевали на чашки штрихом. Рост микроорганизма или его отсутствие отмечали визуально. Контролем служила среда без источника углерода. Для определения видовой принадлежности изолятов микроорганизмовнефтедеструкторов изучали их морфологические, культуральные, физиологические и биохимические свойства в соответствии с современными принципами классификации. Морфологию клеток исследовали с использованием световой фазовоконтрастной микроскопии. Идентификацию микроорганизмов проводили по Берджи Определитель, .