ВПЛИВ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ SINORHIZOBIUM MELILOTI НА ВМІСТ АМІНОКИСЛОТ У НАДЗЕМНІЙ МАСІ ЛЮЦЕРНИ ЗА РІЗНОГО ВОДОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

  • Коць С. Я. Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
  • Воробей Н. А. Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
  • Михалків Л. М. Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
  • Караушу О. В. Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
Ключові слова: бульбочкові бактерії, люцерна, водозабезпечення, надземна маса, амінокислоти

Анотація

Мета. Дослідити амінокислотний склад надземної маси люцерни за різного водозабезпечення (60 % ПВ та 30 % ПВ) залежно від штаму-інокулянту (Sinorhizobium meliloti 425а, Т17, АС08). Методи. Мікробіологічні (культивування бактерій), фізіологічні (вегетаційний експеримент), біохімічні (визначення вмісту амінокислот у надземній масі рослин). Результати. З’ясовано, що якісний склад амінокислот у надземній масі люцерни був ідентичний у всіх варіантах. Проте за кількісним вмістом досліджувані зразки відрізнялися залежно від штаму-інокулянту та водозабезпечення. Виявлено, що домінуючими у надземній масі люцерни за різного водозабезпечення є аспарагінова та глутамінова кислоти, лейцин і лізин. За нестачі вологи спостерігали підвищення вмісту окремих амінокислот на фоні застосування штамів Sinorhizobium meliloti АС08 та Т17, тоді як інокуляція штамом Sinorhizobium meliloti 425а призводила до зменшення вмісту всіх амінокислот, за винятком тирозину. У рослин, які зазнали водного стресу, виявлено тенденцію до зниження вмісту глутамінової кислоти на фоні бактеризації штамом Sinorhizobium meliloti 425а і підвищення — за інокуляції штамами Sinorhizobium meliloti Т17 і АС08, що може свідчити на користь застосування останніх для підвищення здатності симбіотичних систем до відновлення у постстресовий період. Висновки. Передпосівна інокуляція люцерни сорту Ласка новими активними штамами Sinorhizobium meliloti АС08 та Т17 сприяє підвищенню у надземній масі рослин вмісту амінокислот, зокрема незамінних, як за оптимальних умов зволоження, так і за недостатнього водозабезпечення. Підтверджено перспективність використання нових штамів ризобій за вирощування люцерни на зелену масу в умовах оптимального водозабезпечення і за посухи.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Anjum S. A., Xie X-Y., Wang L-C., Sale- em M. F., Man C., Lei W. Morphological, physio-logical and biochemical responses of plants to drought stress. Afr. J. Agric. Res. 2011. Vol. 6(9). P.2026-2032.
2. Sharma А., Shahzad В., Kumar V., Kohli S. K., Sidhu G. P. S., Bali A. S., Handa N., Kapoor D., Bhardwaj R., Zheng B. Phytohormones regulate accumulation of osmolytes under abiotic stress. Biomolecules. 2019. 9(7). 285. https://doi.org/ 10.3390/biom9070285
3. Fang Y., Xiong L. General mechanisms of drought response and their application in drought resistance improvement in plants. Cell. Mol. Life Sci. 2015. 72(4). P. 673-689. https://doi.org/10.1007/ s00018-014-1767-0.
4. Patel P. K., Hemantaranjan A., Sarma B. K., Radha S. Growth and antioxidant system under drought stress in Chickpea (Cicer arietinum L.) as sustained by salicylic acid. J. Stress Physiol. Biochem. 2011. 7(4). P. 131-144.
5. Mayak S., Tirosh T., Glick B. R. Plant growth-promoting bacteria that confer resistance to water stress in tomatoes and peppers. Plant Sci. 2004. 166. P. 525-530. https://doi.org/10.1016/ j.plantsci.2003.10.025
6. Molina-Favero C., Creus C. M., Simontac- chi M., Puntarulo S., Lamattina L. Aerobic nitric oxide production by Azospirillum brasilense Sp245 and its influence on root architecture in tomato. Mol. Plant-Microbe Interact. 2008. 21. P. 1001-1009. https://doi.org/10.1094/MPMI-21-7-1001
7. Kaushal M., Wani S. P. Plant-growth- promoting rhizobacteria: drought stress alleviators to ameliorate crop production in drylands. Ann. Microbiol. 2016. 66 (1). P. 35-42. https://doi.org/ 10.1007/s13213-015-1112-3
8. Agamil R. A., Ghramh H. A., Hashem M. Seed inoculation with Azospirillum lipoferum alleviates the adverse effects of drought stress on wheat plants. JABFQ. 2017. 90. P. 165-173 https://doi.org/10.5073/JABFQ.2017.090.021
9. Aroca R., Vernieri P., Ruiz-Lozano J. M. Mycorrhizal and non-mycorrhizal Lactuca sativa plants exhibit contrasting responses to exogenous ABA during drought stress and recovery. J. Exp. Bot. 2008. 59. P. 2029-2041.
10. Jadrane I., Al feddy M. N., Dounas H., Kouisni L., Aziz F., Ouahmane L. Inoculation with selected indigenous mycorrhizal complex improves Ceratonia siliqua's growth and response to drought stress. Saudi J. Biol. Sci. 2021. 28 (1). P. 825-832. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.11.018
11. Lodeiro A., Gonzalez P., Hernandez A., Balague L., Favelukes G. Comparison of drought tolerance in nitrogen-fixing and inorganic nitrogen- grown common beans. Plant Sci. 2000. 154 (1). P. 31-41. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(99) 00246-0
12. Frechilla S., Gonzalez E. M., Royuela M., Minchin F. R., Aparicio-Tejo P. M., Arrese-Igor C. Source of nitrogen nutrition (nitrogen fixation or nitrate assimilation) is a major factor involved in pea response to moderate water stress. J. Plant Physiol. 2000. 157. P. 609-617. https://doi.org/10.1016/ S0176-1617(00)80003-6
13. Goicoechea N., Antolrn M. C., Sanchez- Diaz M. Gas exchange is related to the hormone balance in mycorrhizal or nitrogen-fixing alfalfa subjected to drought. Physiol. Plant. 1997. 100. P. 989-997. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054. 1997.tb00027.x
14. Borsani O., Diaz P., Monza J. Proline is involved in water stress responses of Lotus corniculatus nitrogen fixing and nitrate fed plants. J. Plant Physiol. 1999. 155. P. 269-273. https://doi.org/ 10.1016/S0176-1617(99)80018-2
15. Томмэ М. Ф., Мартыненко Р. В. Амино¬кислотный состав кормов. М. : Колос, 1972. 288 с.
16. Ибрагимова М. В. Румянцева М. Л., Они- щук О. П., Белова В. С., Курчак О. Н., Андро¬нов Е. Е., Дзюбенко Н. И., Симаров Б. В. Симби¬оз клубеньковых бактерий Sinorhizobium meliloti с люцерной Medicago sativa в условиях засоле¬ния. Микробиология. 2006. 75(1). С. 94-100.
17. Yan A. M., Wang E. T., Kan F. L., Tan Z. Y., Sui X. H., Reinhold-Hurek B., Chen W. X. Sino¬rhizobium meliloti associated with Medicago sativa and Melilotus spp. in arid saline soils in Xinjiang. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. 50. P.1887-1891. https://doi.org/10.1099/00207713-50-5-1887
18. Онищук О. П, Румянцева М. Л., Прово¬ров Н. А., Симаров Б. В. Изменчивость штаммов Sinorhizobium meliloti по признакам, определяю¬щим сапрофитную выживаемость и симбиотиче-скую эффективность в условиях засоления. Сель¬скохозяйственная биология. 2009. № 1. С. 77-82.
19. Zahran H. H., Abdel-Fattah M., Yasser M. M., Mahmoud A. M., Redmar E. J. Diversity and environmental stress responses of rhizobia bacteria from Egyptian grain legumes. Aust. J. Basic Appl. Sci. 2012. 6 (10). P. 571-583.
20. Штам бактерій Sinorhizobium meliloti Т17 (IMB B-7282) для одержання бактеріального до¬брива під люцерну: пат. на корисну модель № 55432 Україна. МПК С05F11/00 С12 N 1/20, С. Я. Коць, Н. А. Воробей, С. М. Маліченко,
І. М. Бутницький; заявл. 23. 06. 2010; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 23.
21. Allen O. N. Experiments in Soil Bacterio¬logy. 3rd end. Minneapolis: Burges Publ. Co, 1959. 54 p.
22. Козаренко Т. Д. Ионообменная хромато¬графия аминокислот. Новосибирск : Наука, 1975. 284 с.
23. Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков / Под ред. Ю. А. Овчиннико¬ва. М. : Мир, 1974. 154 с.
24. Полянчиков С. П., Ковбель А. И. Роль амінокислот у захисті культур від стресів. Режим доступу: https://agromage. com/stat_id.php?id= 1086
25. Коць С. Я., Михалків Л. М., Воробей Н. А., Пацко О. В., Січкар В. І. Ефективність інокуляції люцерни новими штамами Sinorhizobium meliloti за різного вологозабезпечення ґрунту. Збірник наукових праць СГІ-НЦНС. 2015. 26 (66). С. 178¬188.
26. Fenta B. A., Beebe S. E., Kunert K. J. Role of fixing nitrogen in common bean growth under water deficit conditions. Food Energy Secur. 2020;e 183. https://doi.org/10.1002/fes3.183

Переглядів анотації: 160
Завантажень PDF: 64
Опубліковано
2021-06-18
Як цитувати
С. Я. , К., Н. А. , В., Л. М. , М., & О. В. , К. (2021). ВПЛИВ ШТАМІВ БУЛЬБОЧКОВИХ БАКТЕРІЙ SINORHIZOBIUM MELILOTI НА ВМІСТ АМІНОКИСЛОТ У НАДЗЕМНІЙ МАСІ ЛЮЦЕРНИ ЗА РІЗНОГО ВОДОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. Сільськогосподарська мікробіологія, 33, 25-32. https://doi.org/10.35868/1997-3004.33.25-32