Штаммы бактерий из Биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР, обладающие ростстимулирующей активностью в отношении растений озимой пшеницы

Исследования проводили с целью поиска штаммов бактерий, обладающих ростстимулирующей активностью. В экспериментах оценивали 80 штаммов. В качестве тест-растений использовали озимую пшеницу сорта Батько. Работу выполняли в условиях теплицы. Культуры бактерий выращивали на картофельно-глюкозном агаре при температуре + 28 °С. Бактериальную массу смывали с чашек Петри, разбавляли водой до 50 мл (титр суспензий 107…109 КОЕ/мл). Семена выдерживали в водной суспензии 2 ч при +24…28 °С. В качестве биологического эталона использовали Фитоспорин-М, Ж (Bacillus subtilis 26Д) и Экстрасол, Ж (B. subtilis Ч-13), контроль – обработка дистиллированной водой. Высевали по 30 семян в стаканчики с песком объемом 0,45 л. Повторность трехкратная. Учеты проводили на 14 сутки инкубирования. Применение штаммов B. subtilis BZR 862, B. subtilis BZR 523-1, B. subtilis BZR 336s, Pseudomonas fulva BZR 523-2, BZR 47, BZR 845, BZR 921, BZR 747, BZR 538, BZR 462 обеспечивало увеличение длины побегов, относительно контроля, на 10,8…29,7 %, массы побегов – на 13,7…34,9 %, длины корня – на 16,8…18,2 %, массы корня – на 41,9 %; по сравнению с эталонами – соответственно на 42,0, 78,3, 33,4 и 34,2 %. В опытах по ростстимуляции в динамике в течение 10 суток вегетации, поставленных на штаммах, проявивших максимальную активность, наибольшее положительное влияние на рост растений оказали B. subtilis BZR 517, Myroides odoratimimus BZR 474, B. pumilus BZR 673, BZR 519. По сравнению с контролем, отмечено увеличение длины побега на 13,7...21,0 %, длины корня – на 16,4...40,9 %, массы побега – на 43,5...98,0 %, массы корня – на 25,3...54,0 %.

1. Garcia-Fraile P., Menendez E., Rivas R. Role of bacterial biofertilizers in agriculture and forestry // AIMS Bioeng. 2015. No. 2. Р. 183–205.

2. Abiotic stress responses and microbe-mediated mitigation in plants: the omics strategies / K. K. Meena, A. M. Sorty, U. M. Bitla, et al. // Front. Plant Sci. 2017. No. 8. Article 172. doi: 10.3389/fpls.2017.00172.

3. Current perspectives on plant growth-promoting rhizobacteria / J. A. Parray, S. Jan, A. N. Kamili, et al. // Journal of Plant Growth Regulation. 2016. Vol. 35. No. 3. Р. 877–902. doi: 10.1007/s00344-016-9583-4.

4. Integrated phytobial heavy metal remediation strategies for a sustainable clean environment – A review / S. A. Asad, M. Farooq, A. Afzal, et al. // Chemosphere. 2019. No. 217. Р. 925–941. doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.11.021.

5. Miljakovic D., Marinkovic J., Balesevic-Tubic S. The significance of Bacillus spp. in disease suppression and growth promotion of field and vegetable crops // Microorganisms. 2020. Vol. 8. No. 7. Article 1037. URL: https://www.mdpi.com/2076-2607/8/7/1037 (дата обращения: 28.03.2023). doi: 10.3390/microorganisms8071037.

6. Plant growth promoting substances (phytohormones) produced by rhizobacterial strains isolated from the rhizosphere of medicinal plants / M. Damam, K. Kaloori, B. Gaddam, et al. // Int. J. Pharm. Sci. Rev. 2016. Vol. 37. No. 1. Р. 130–136.

7. Sureshbabu K., Amaresan N., Kumar K. Amazing multiple function properties of plant growth promoting rhizobacteria in the rhizosphere soil // Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 2016. Vol. 5. No. 2. Р. 661–683.

8. Olenska E., Malek W., Wojcik M. Beneficial features of plant growth-promoting rhizobacteria for improving plant growth and health in challenging conditions: A methodical review // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 743. Article 140682. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720342042 (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140682.

9. Goswami D., Thakker J. N., Dhandhukia P. C. Portraying mechanics of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): A review // Cogent Food Agric. 2016. Vol. 2. No. 1. Article 1127500. URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23311932.2015.1127500 (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.1080/23311932.2015.1127500.

10. Hashem A., Tabassum B., Fathi Abd Allah E. Bacillus subtilis: A plant-growth promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress // Saudi Journal of Biological Sciences. 2019. Vol. 26. Р. 1291–1297. doi: 10.1016/j.sjbs.2019.05.004.

11. Root transcriptional dynamics induced by beneficial rhizobacteria and microbial immune elicitors reveal signatures of adaptation to mutualists / I. A. Stringlis, S. Proietti, R. Hickman, et al. // The Plant J. 2018. Vol. 93. Р. 166–180. doi: 10.1111/tpj.13741.

12. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture / S. Gouda, R. G. Kerry, G. Das, et al. // Microbiological research. 2018. Vol. 206. Р. 131–140. doi: 10.1016/j.micres.2017.08.016.

13. Щербаков А. В., Заплаткин А. Н., Чеботарь В. К. Эндофитные бактерии, населяющие семена пшеницы, перспективные продуценты микробных препаратов для сельского хозяйства // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 7. С. 35–38.

14. Role of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural sustainability – A Review / P. Vejan, R. Abdullah, T. Khadiran, et al. // Molecules. 2016. Vol. 21. No. 5. Article 573. URL: https://www.mdpi.com/1420-3049/21/5/573 (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.3390/molecules21050573.

15. Алещенкова З. Микробные удобрения для стимуляции роста и развития растений // Наука и инновации. 2015. № 8 (150). С. 66–67.

16. Рябчинская Т. А., Зимина Т. В. Средства, регулирующие рост и развитие растений, в агротехнологиях современного растениеводства // Агрохимия. 2017. № 12. С. 62–92. doi: 10.7868/S0002188117120092.

17. Азизбекян Р. Р. Биологические препараты для защиты сельскохозяйственных растений (обзор) // Биотехнология. 2018. Т. 34. № 5. С. 37–47. doi: 10.21519/0234-2758-2018-34-5-37-47.

18. Влияние на урожайность зерновых и бобовых культур психротолерантного штамма Pseudomonas chlororaphis VSK-26a3 с фосфатрастворяющими и фунгицидными свойствами / М. В. Клыкова, И. А. Дунайцев, С. К. Жиглецова и др. // Агрохимия. 2017. № 7. С. 63–70. doi: 10.7868/S0002188117070092.

19. Ahemad M., Kibret M. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: Current perspective // Journal of King Saud University. 2014. Vol. 26. No. 1. Р. 1–20. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1018364713000293 (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.1016/j.jksus.2013.05.001.

20. Early plant growth promotion of maize by various sulfur oxidizing bacteria that uses different thiosulfate oxidation pathway / R. Anandham, V. Janahiraman, P. I. Gandhi, et al. // African Journal of Microbiology Research. 2014. Vol. 8. No. 1. Р. 19–27.

21. Бактерии-антагонисты фитопатогенов из Биоресурсной коллекции «Государственная коллекция энтомоакарифагов и микроорганизмов» ФГБНУ ФНЦБЗР / А. М. Асатурова, Н. А. Жевнова, В. М. Дубяга и др. // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2022622985 от 21.11.2022.

22. Isolation and characterization of plant growth-promoting rhizobacteria from wheat rhizosphere and their effect on plant growth promotion / A. Majeed, M. K. Abbasi, S. Hameed, et al. // Front. Microbiol. 2015. Vol. 6. Article 198. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2015.00198/full (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.3389/fmicb.2015.00198.

23. Isolation and characterization of N2-fixing bacteria from giant reed and switchgrass for plant growth promotion and nutrient uptake / J. Xu, J. Kloepper, P. Huang, et al. // J. Basic. Microbiol. 2018. Vol. 58. No. 5. P. 459–471. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jobm.201700535 (дата обращения: 27.03.2023). doi: 10.1002/jobm.201700535.

24. Ризосферные бактерии / Н. В. Феоктистова, А. М. Марданова, Г. Ф. Хадиева и др. // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2016. Т. 158. С. 207–224.

25. Ludwig-Muller J. Bacteria and fungi controlling plant growth by manipulating auxin: balance between development and defense // Journal of plant physiology. 2015. No. 172. Р. 4–12.

26. Влияние ауксинпродуцирующих и фосфатмобилизующих бактерий на подвижность почвенного фосфора, скорость роста растений пшеницы и усвоение ими фосфора / Г. Р. Кудоярова, Л. Б. Высоцкая, Т. Н. Архипова и др. // Агрохимия. 2016. № 5. С. 28–34.