ШТАМ MESORHIZOBIUM CICERІ ND-64 — ЕФЕКТИВНИЙ МІКРОСИМБІОНТ НУТУ СУЧАСНИХ СОРТІВ

  • О. В. Логоша Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • Ю. О. Воробей Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • І. В. Волкова Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
  • Т. О. Усманова Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
Ключові слова: бобово-ризобіальний симбіоз, бульбочкові бактерії, Mesorhizobium ciceri, нут

Анотація

Мета. Дослідити конкурентоспроможність, комплементарність нового штаму бульбочкових бактерій нуту Mesorhizobium cicerі ND-64, вивчити вплив інокуляції насіння на продуктивність та урожайність різних сортів нуту за їх вирощування в різних ґрунтовокліматичних зонах України. Методи. Серологічний, газохроматографічний, польового досліду та статистичні. Результати. Застосування нового штаму M. ciceri ND-64 для передпосівної бактеризації насіння нуту сортів Скарб, Адмірал, Одисей, Буджак, Тріумф та Пам’ять за вирощування в умовах польових дослідів у Степовій зоні на фоні місцевої популяції бульбочкових бактерій сприяє достовірному збільшенню кількості азотфіксувальних бульбочок на 5–44 %, збільшенню маси бульбочок на 10–67 % та нітрогеназної активності на 26–150 %, якщо порівняти з позитивним контролем (інокуляція референтним штамом M. ciceri Н-12). Використання M. ciceri ND-64 для передпосівної бактеризації насіння нуту за вирощування в Степовій зоні України також позитивно впливало на збільшення урожайності нуту — на 4–18 % проти позитивного контролю. Інокуляція новим штамом насіння нуту сортів Скарб, Тріумф та Пам’ять сприяла утворенню більшої кількості бульбочок (на 57–89 %), зростанню маси бульбочок (в 2,2–2,9 раза) та їх нітрогеназної активності (в 2–4 рази) проти позитивного контролю за вирощування в зоні Полісся на полях, де відсутня популяція ризобій нуту. За цих умов показано збільшення структурних показників урожаю, найвищий приріст урожайності нуту, підвищення фотосинтетичної активності та вмісту білка в зерні за інокуляції M. ciceri ND-64. Отримання шляхом імунізації кролів специфічної антисироватки дозволило виявити серологічну спорідненість штамів M. ciceri ND-64, M. ciceri Н-101, Mesorhizobium sp. ND-601 та M. ciceri ND-64, виділених із бульбочок нуту сортів Скарб та Пам’ять. За використання імунологічного методу в умовах польового досліду визначено конкурентоспроможність M. ciceri ND-64. Встановлено, що у варіанті з інокуляцією штамом M. ciceri ND-64 100 % бульбочок утворено представниками цієї серогрупи. Висновки. Штам M. сicerі ND-64 є ефективним мікросимбіонтом рослин нуту, що зумовлено його вірулентністю, конкурентоспроможністю, азотфіксувальними властивостями. За результатами польових дослідів показано, що новий штам, комплементарний до всіх досліджуваних сортів, що відрізняються за розміром та формою насіння, типом куща та середньою висотою, формує ефективний симбіоз за вирощування рослин нуту як на фоні активної місцевої популяції ризобій, так і відсутності популяції M. cicerі в ґрунті. Симбіотичні показники за обробки насіння штамом M. cicerі ND-64 перевищують ці значення у варіантах з інокуляцією референтним штамом M. cicerі Н-12 та штамами, виділеними з бульбочок кожного досліджуваного сорту. Отже, M. cicerі ND-64 може використовуватись як біоагент мікробного препарату для інокуляції нуту різних сортів з метою формування ефективного бобово-ризобіального симбіозу, підвищення продуктивності цієї культури та покращення якості насіння.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Дідович С. В., Толкачов М. З., Бутвіна О. Ю. Ефективність симбіотичної азотфіксації в агроценозах України. Сільськогосподарська мікробіологія. 2008. Вип. 8. С. 117–125.
2. Lori M., Symnaczik S., Mader P., De Deyn G., Gattinger A. Organic farming enhances soil microbial abundance and activity — a metaanalysis and meta-regression. PLOS One. 2017. Vol. 12. № 7. e0180442.
3. Sadowsky M. J., Graham P. H. Soil Biology of the Rhizobiaceae. In: Spaink H. P., Kondorosi A., Hooykaas P. J. J. (eds). The Rhizobiaceae. Springer, Dordrecht. 1998. https://doi.org/10.1007/978-94- 011-5060-6
4. Elias N. V., Herridge D. F. Naturalised populations of mesorhizobia in chickpea (Cicer arietinum L.) cropping soils: effects on nodule occupancy and productivity of commercial chickpea. Plant and soil. 2014. Vol. 387. №1–2. P. 233–249. https://doi.org/ 10.1007/s11104-014-2298-z
5. Santos M. S., Nogueira M. A., Hungria M. Microbial inoculants: reviewing the past, discussing the present and previewing an outstanding future for the use of beneficial bacteria in agriculture. AMB Express. 2019. Vol. 9. № 205.
6. Andrews M., Andrews M. E. Specificity in Legume-Rhizobia Symbioses. International journal of molecular sciences. 2017. Vol. 18(4). № 705. https://doi.org/10.3390/ijms18040705
7. Січкар В. І., Хухлаєв І. І., Бушулян О. В., Дідович С. В., Коблай С. В., Лаврова Г. Д., Ганжело О. І. Інтенсифікація азотфіксувального потенціалу зернобобових культур шляхом комплементарного добору макро- і мікросимбіонтів. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія: Біологія. 2014. Вип. 3(60). С. 165–169.
8. Duchene O., Vian J.-F., Celette F. Intercropping with legume for agroecological cropping systems: Complementarity and facilitation processes and the importance of soil microorganisms. A review. Agriculture, ecosystems & Environment. 2017. Vol. 240. P. 148–161. https://doi.org/10.1016/j.agee. 2017.02.019
9. Проворов И. А. Взаимосвязь между таксономией бобовых и специфичностью их взаимодействия с клубеньковыми бактериями. Ботанический журнал. 1992. Т. 77. № 8. С. 21–32.
10. Suneja P., Dudeja S. S., Dahiya P. Deciphering the phylogenetic relationships among rhizobia nodulating chickpea: A Review. Journal of applied biology & Biotechnology. 2016. Vol. 4(03). P. 061–070. https://doi.org/10.7324/JABB.2016. 40310
11. Pandey R. P., Srivastava A. K., Gupta V. K., O’Donovan A., Ramteke P. W. Enhanced yield of diverse varieties of chickpea (Cicer arietinum L.) by different isolates of Mesorhizobium ciceri. Environmental sustainability. 2018. Vol. 1(4). P. 425–435. https://doi.org/10.1007/s42398-018-00039-9
12. Бушулян О. В., Сичкарь В. И., Бушулян М. А., Пасичник С. М. Результаты перспективы селекции нута в Украине. Зернобобовые и крупяные культуры. 2015. В. 4 (16). С. 49–54.
13. Gangola M. P., Båga M., Gaur P. M., Chibbar R. N. Chickpea — nutritional quality and role in alleviation of global malnourishment. Legume Perspectives. 2014. Vol. 3. P. 33–35. https://doi.org/ 10.1111/j.1757-837x.2012.00143.x
14. Дідович С. В. Формування та функціонування симбіозу Mesorhizobium ciceri – Cicer arietinum в агроценозах південного Степу України: автореф. дис. … канд. с.-г. наук / Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН, Чернігів, 2007.
15. Державний реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні на 2018 р.
16. Gaur Y. D., Sen A. N. Cross inoculation group specificity in Cicer-Rhizobium symbiosis. New phytologist. 1979. Vol. 83. P. 745–754. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1979.tb02305.x
17. Бушулян О. В. Селекція нуту — історія та перспективи. Збірник наукових праць СГІ-НЦНС. 2012. Вип. 20(60). С. 126–131.
18. Берестецкий О. А. Методические рекомендации по получению новых штаммов клубеньковых бактерий и оценке их эффективности. Л. : 1979. 33 с.
19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М. : Агропромиздат, 1985. 352 с.
20. Hardy R. W. F., Holsten R. D., Jackson E. K., Burns R. C. The acetylene-ethylene assay for nitrogen fixation: laboratory and field evaluation. Plant Physiology. 1968. Vol. 43(8). P. 1185–1207. https://doi.org/10.1104/pp.43.8.1185
21. Грицаєнко З. М., Грицаєнко А. О., Карпенко В. П. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. К. : НІЧЛАВА, 2003. 320 с.
22. Методи культивування та тривалого зберігання бульбочкових бактерій у колекціях: методичні рекомендації. Чернігів : ІСМАВ НААН, 2015. 36 с.
23. Методы исследований клубеньковых бактерий. Методические рекомендации для курсов повышения квалификации научных сотрудников по сельськохозяйственной микробиологии. Л., 1981. 48 с.
24. Кэбот Э., Мейер Б. Экспериментальная иммунология. М.: Медицина, 1968. 677 с.
25. ДСТУ 7169:2010. Корми, комбікорми, комбікормова сировина. Методи визначення вмісту азоту і сирого протеїну. К. : Держспоживстандарт України, 2010. 16 с.
26. Логоша О. В., Воробей Ю. О., Усманова Т. О., Стрекалов В. М. Характеристика властивостей бульбочкових бактерій нуту, поширених в агроценозах Лісостепової та Степової зон України. Сільськогосподарська мікробіологія. 2019. Вип. 29. С. 21–28. https://doi.org/10.35868/ 1997-3004.29.21-28
27. Zaman S., Abdul Mazid M., Kabir G. Effect of Rhizobium inoculant on nodulation, yield and yield traits of chickpea (Cicer arietinum L.) in four different soils of Greater Rajshahi. Journal of life and earth science. 2011. Vol. 6. P. 45–50. https://doi.org/10.3329/jles.v6i0.9720
28. Imran A., Mirza M. S., Shah T. M., Malik K. A., Hafeez F. Y. Differential response of kabuli and desi chickpea genotypes toward inoculation with PGPR in different soils. Frontiers in microbiology. 2015. Vol. 6. https://doi.org/10.3389/ fmicb.2015.00859
29. Khaitov B., Kurbonov A., Abdiev A., Adilov M. Effect of chickpea in association with Rhizobium to crop productivity and soil fertility. Eurasian journal of soil science. 2016. Vol. 5(2). P. 105–112. https://doi.org/10.18393/ejss.2016.2.105-112
30. Rupela O. P. A visual rating system for nodulation of chickpea. International chickpea newsletter. 1990. Vol. 22. P. 22–25.
31. Gul R., Khan H., Khan N., Khan F. U. Characterization of chickpea germplasm for nodulation and effect of rhizobium inoculation on nodules number and seed yield. Journal of animal and plant sciences. 2014. Vol. 24(5). P. 1421–1429.
32. Bidyarani N., Prasanna R., Babu S., Hossain F., Saxena A. K. Enhancement of plant growth and yields in Chickpea (Cicer arietinum L.) through novel cyanobacterial and biofilmed inoculants. Microbiological research. 2016. Vol. 188–189. P. 97– 105. https://doi.org/10.1016/j.micres.2016.04.005
33. Крутило Д. В., Волкова І. В. Серологічне різноманіття бульбочкових бактерій сої у ґрунтах України. Агроекологічний журнал. 2012. № 4. C. 66–71.
34. Крутило Д. В. Конкурентоспроможність штамів бульбочкових бактерій сої з повільним та інтенсивним ростом. Сільськогосподарська мікробіологія. 2011. Вип. 14. С. 64–76.

Переглядів анотації: 66
Завантажень PDF: 48
Опубліковано
2021-01-04
Як цитувати
Логоша, О. В., Воробей, Ю. О., Волкова, І. В., & Усманова, Т. О. (2021). ШТАМ MESORHIZOBIUM CICERІ ND-64 — ЕФЕКТИВНИЙ МІКРОСИМБІОНТ НУТУ СУЧАСНИХ СОРТІВ. Сільськогосподарська мікробіологія, 32, 3-17. https://doi.org/10.35868/1997-3004.32.3-17

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають