Библиотечный каталог авторефератов Украины

Рис. 2. Кореляція активності азотфіксації в ризосфері рослин різних сортів ячменю, бактерізованих ризоентерином та питомою швидкістю росту E. aerogenes 30Ф на субстратах з екзометаболітами ячменю

Примітка.    - рівень асоціативної азотфіксації  при обробленні ризоентерином, мкгN2 х (рослина х година)-1;    - питома швидкість росту E. aerogenes 30Ф під дією екзометаболітів калюсу, година-1;      - питома швидкість росту E. aerogenes 30Ф під дією ексудатів проростків, година-1.

Проведений кореляційний аналіз результатів досліджень визначення рівня азотфіксації за класичними методами з результатами визначення асоціативної здатності в культурі in vitro показав, що має місце висока кореляція азотфіксуючої активності ризосфери ячменю з концентрацією діазотрофних бактерій на субстратах з екзометаболітами калюсних ліній та ексудатами проростків сортів ячменю Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131, Донецький 14, Geran, Lina і мутантної лінії Еректоїд 2-21. Статистична обробка отриманих даних показала, що коефіцієнт кореляції між активністю азотфіксації і концентрацією бактеріальної культури під впливом ексудатів проростків (r=0,86) вищий, ніж під впливом екзометаболітів калюсних ліній (r=0,82). Нами запропонована методика визначення стимуляції росту азотфіксуючих бактерій кореневими виділеннями ячменю шляхом визначення концентрації та питомої швидкості росту бактеріальної культури E. aerogenes 30Ф під дією ексудатів проростків ячменю.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-практичного завдання, що виявляється в оцінці особливостей взаємодії мікроорганізмів і рослин, зокрема ризосферних азотфіксуючих бактерій E. aerogenes 30Ф і ячменю сортів Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131, Донецький 14, Albert, Geran, Piramid, Lina і мутантної лінії Еректоїд 2-21.

1. Оптимізовано процес отримання калюсних ліній ячменю з незрілих зародків: зменшено концентрацію ауксину 2,4-Д до 2 мг/л для індукції калюсогенезу і збільшено до 3 мг/л в наступних пасажах з додаванням 0,03мг/л кинетину. Оптимальний розмір зародків – 0,8-1,1мм.
2. Встановлено, що швидкість росту азотфіксуючих бактерій E. aerogenes 30Ф на середовищі Мурашіге і Скуга під дією екзометаболітів калюсних тканин залежить від генотипу ячменю, з незрілих зародків рослин якого отримано калюсну культуру: максимальну швидкість росту забезпечують екзометаболіти сортів Одеський 100, Харківський 74, Одеський 131 і Geran.
3. Встановлено, що концентрація бактерій E. aerogenes 30Ф на середовищі Мурашіге і Скуга з екзометаболітами калюсних ліній ячменю перевищує вміст клітин на контрольному середовищі без екзометаболітів у 1,5-7,0 раз в залежності від сорту ячменю: максимальну концентрацію клітин E. aerogenes 30Ф забезпечують екзометаболіти сортів Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131.
4. Показано, що азот у складі амонійних сполук пригнічує, а у складі нітратних сполук – стимулює ріст культури діазотрофних бактерій E. aerogenes 30Ф.
5. Оптимізовано склад поживного середовища Мурашіге і Скуга для сумісного довготривалого культивування калюсних ліній ячменю і бактерій E. aerogenes 30Ф: виключено джерела азоту, збільшено концентрацію ауксину 2,4-Д до 3мг/л, введено кинетин в концентрації 0,03мг/л.
6. На основі результатів польових досліджень сорти ячменю Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131 віднесені до сортів з високою здатністю до утворення асоціацій з E. aerogenes 30Ф. Сорт ячменю Донецький 14 відрізняється низькою здатністю до утворення асоціацій з E. aerogenes 30Ф.
7. Встановлена достовірно висока позитивна кореляція активності азотфіксації в кореневій зоні рослин ячменю в польових умовах з концентрацією культури E. aerogenes 30Ф на середовищі з екзометаболітами калюсних тканин сортів Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131, Донецький 14, Geran, Lina і мутантної лінії Еректоїд 2-21 в культурі in vitro (r=0,82).
8. Встановлена достовірно висока позитивна кореляція активності азотфіксації в кореневій зоні рослин ячменю з концентрацією культури E. aerogenes 30Ф на середовищі з екзометаболітами проростків ячменю Харківський 74, Одеський 100, Одеський 131, Донецький 14, Geran, Lina і мутантної лінії Еректоїд 2-21 (r=0,86).
9. Запропоновано метод оцінки здатності генотипів ячменю до утворення асоціацій з азотфіксуючими бактеріями, який базується на визначенні стимуляції росту E. aerogenes 30Ф ексудатами семидобових проростків.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ

1. Розроблено методичні рекомендації визначення стимуляції росту культури діазотрофних бактерій ексудатами проростків ячменю, що дозволить прискорити селекційний процес у ярого ячменю на підвищення біологічної фіксації азоту.
2. Рекомендується ячмінь сорту Харківський 74 до використання в селекції ярого ячменю на підвищення асоціативної здатності з азотфіксуючими бактеріями.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Подоба Л.В., Патика В.П., Подоба Ю.В. Вплив мінеральних добрив при інокуляції насіння азотфіксаторами на бактеріально-рослинну асоціацію ризосфери ячменю // Вісник ХДАУ. – 2001. – №1. – С. 63-69.
2. Подоба Л.В., Подоба Ю.В., Шаповал В.А., Іванова Н.В. Модифікуючий вплив різних біопрепаратів на основні параметри росту, розвитку та продуктивності ярого ячменю // Вісник ХНАУ. – 2002. – №5. – С. 222-229.
3. Подоба Ю.В., Петюх Г.П. Вплив регуляторів росту на процеси калюсоутворення у різних сортів ярого ячменю // Агроекологічний журнал. – 2004. – №3. – С.66-68.
4. Подоба Ю.В., Білинська О.В., Петюх Г.П. Індукція калюсогенезу та отримання клітинних ліній для сортів ярого ячменю // Вісник УДАУ.–2005.– №60.–С. 34-41.
5. Петюх Г.П., Подоба Ю.В., Подоба Л.В. Визначення стимуляції росту культури діазотрофних бактерій ексудатами проростків ячменю: Методичні рекомендації / ІАБ УААН. – К.:Логос, 2004. – 13с.
6. Патика В.П., Подоба Л.В., Подоба Ю.В. Агроекологічні аспекти використання бактеріальних добрив в умовах східного лісостепу України // Тези доп. міжнар. наук.-практ. конф. „Проблеми виробництва екологічно чистої с.-г. продукції на межі 3-го тисячоліття”. – Вісник ДААУ. – Житомир, 2000. – С. 337-338.
7. Подоба Ю.В. Індукція калюсогенезу в культурі незрілих зародків у ярого ячменю // Матер. Всеукр. конф. мол. вч. „Засади сталого розвитку аграрної галузі”. – К.: Фітосоціоцентр, 2002. – С. 101-102.
8. Подоба Ю.В., Петюх Г.П. Дослідження асоціативної здатності діазотрофу Enterobacter aerogenes і різних генотипів ярого ячменю в умовах in vitro // Матер. Х з’їзду Товариства мікробіологів України. – Одеса: Астропринт, 2004. – С. 298.
9. Подоба Ю.В. Получение длительно пассируемых клеточных линий из незрелых зародышей для разных генотипов ярового ячменя // Матер. межд. конф. “Адаптивное растениеводство: проблемы и решения”. – Минск: Поликрафт, 2004. – С. 167-171.
10. Подоба Ю.В., Петюх Г.П. Рослинно-бактеріальні асоціації in vitro при вивченні взаємодії PGPR Enterobacter aerogenes 30Ф та різних генотипів ячменю // Тези доп. IX конф. “Актуальні проблеми фізіології, генетики та біотехнології рослин і ґрунтових мікроорганізмів”. – К.: Логос, 2005. – С. 75.

АНОТАЦІЯ

Подоба Ю.В. Біотехнологічні аспекти оцінки асоціативних відносин бактерій Enterobacter aerogenes 30Ф з різними сортами ячменю. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.20. – біотехнологія. Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2005.

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню проблем рослинно-бактеріальної взаємодії на прикладі 9-ти сортів ячменю і ризосферних азотфіксуючих бактерій E. aerogenes 30Ф, зокрема пошуку експериментальних шляхів оцінки ефективності функціонування асоціативних рослинно-бактеріальних систем методами біотехнології в культурі in vitro. Проведено оптимізацію умов отримання калюсних ліній в культурі незрілих зародків ярого ячменю. Встановлено високу позитивну кореляцію між азотфіксацією ризосфери рослин ярого ячменю та швидкістю розмноження діазотрофних бактерій під дією екзометаболітів калюсних ліній (r=0,82; p=0,05) ячменю. Розроблено методику визначення стимуляції росту культури азотфіксуючих бактерій ексудатами проростків ячменю.

Ключові слова: Hordeum vulgare L., калюсна культура, екзометаболіти, азот, діазотрофні мікроорганізми, Enterobacter aerogenes 30Ф, азотфіксація, ексудати.

АННОТАЦИЯ

Подоба Ю.В. Биотехнологические аспекты оценки ассоциативных отношений бактерий Enterobacter aerogenes 30Ф с разными сортами ячменя. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.20. – биотехнология. Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев, 2005.

Диссертационная работа посвящена исследованию проблем растительно-бактериального взаимодействия на примере 9-ти сортов ярового ячменя и ризосферных азотфиксирующих бактерий E. aerogenes 30Ф, в частности поиску экспериментальных методов оценки эффективности функционирования растительно-бактериальных систем методами биотехнологии в культуре in vitro. Оптимизированы условия получения каллусных линий в культуре незрелых зародышей ярового ячменя на модифицированной питательной среде Мурашиге и Скуга. Для повышения эффективности получения неморфогенного каллуса необходимо уменьшить концентрацию ауксина 2,4-Д для индукции каллусогенеза до 2 мг/л, а в следующих пассажах повышать концентрацию до 3 мг/л.

Изучено влияние некоторых минеральных компонентов питательной среды Мурашиге и Скуга, концентраций и форм минерального азота на рост каллусных линий ячменя и бактериальной культуры диазотрофа E. aerogenes 30Ф. Показано, что азот в составе аммонийных соединений угнетает, а в составе нитратных соединений – стимулирует рост культуры диазотрофных бактерий E. aerogenes 30Ф.

Подобран состав питательной среды Мурашиге и Скуга без минерального азота, которая содержит 3мг/л 2,4-Д и 0,03мг/л кинетина, для длительного кокультивирования каллусных линий ячменя и бактерий E. aerogenes 30Ф.

На основании определения показателей роста бактериальной культуры под действием экзометаболитов каллусных линий и проростков ячменя установлена высокая положительная корреляция между уровнем азотфиксации в ризосфере растений ярового ячменя и удельной скоростью роста культуры диазотрофных бактерий под действием экзометаболитов как каллусных линий (r=0,82), так и проростков (r=0,86) ячменя.

Разработана методика определения влияния корневых выделений ячменя на размножение азотфиксирующих бактерий, которая базируется на оценке стимуляции роста культуры азотфиксирующих бактерий экссудатами проростков ячменя.

Ключевые слова: Hordeum vulgare L., каллусная культура, экзометаболиты, азот, диазотрофные микроорганизмы, Enterobacter aerogenes, азотфиксация, экссудаты.

ABSTRACT

Yuriy Podoba. Biotechnological aspects of valuing associative relations bacterium Enterobacter aerogenes 30F with different barley cultivars.– Manuscript.

PhD dessertation for the speciality 03.00.20. – biotechnology. Institute of agroecology and biotechnology UAAS, Kyyiv, 2005.

The results of experiments to determine the efficient interaction between nine spring barley cultivars and rizosphere diazotrophes E. aerogenes 30F are shown in this work.. The conditions to obtain callus culture derived from immature embryos of spring barley plants were optimized on MS based media. High positive correlation (r=0.82; p=0.05) were established between N2-fixation in rizosphere of spring barley plants and specific growth intensity of diazotrophes subjected to action of metabolites from callus lines. New method to determinate metabolic influence of root exudates from barley plants apportionment were developed for N2-fixing bacterium E. aerogenes 30F.

Key words: Hordeum vulgare L., callus culture, metabolites, nitrogen, diazotrophes, Enterobacter aerogenes, N2-fixation, exudates.