Биотехнологический потенциал бактериальных изолятов, выделенных из микробиома аборигенных растений Вологодской области

Исследования проводили с целью изоляции и функциональной характеристики бактерий ризо- и филлосферы аборигенных растений Вологодской области, которые могут представлять интерес для создания регионально адаптированных биопрепаратов. Объектами для выделения изолятов послужили широко распространенные на территории региона виды, способные успешно развиваться в различных биотопах: купырь лесной, бодяк полевой и ежа сборная. В лабораторных условиях путем культивирования на селективных питательных средах изучали способность изолятов к фиксации молекулярного азота, трансформации фосфатов, проявлению целлюлозо- и протеолитической активности. Содержание индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) в культуральной жидкости изолятов определяли спектрофотометрическим методом, аминокислотный состав – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Антагонистическую активность изолятов в отношении фитопатогенов (Fusarium, Trichoderma, Erwinia) выявляли путём поверхностного совместного культивирования на среде LB (LuriaBertani). Для ценных бактерий проведена серия лабораторных опытов по оценке действия суспензий изолятов на посевные характеристики семян и ростовые параметры проростков тест-объектов – кресс-салат и ячмень. Среди выделенных из ризои филлосферы аборигенных растений Вологодской области 74 изолятов для активации роста сельскохозяйственных культур наибольший интерес представляют ЕФ-01-25 и КР-08-25. Эти изоляты синтезируют ИУК в количестве 65,8…123,9 мг/л, проявляют способность к фиксации молекулярного азота и трансформации фосфатов (эффективность фосфатмобилизации 111…225 %), повышают всхожесть семян на 9…16 %, длину побега – на 21…37 %, длину главного корня – на 12…31 %, количество корней – на 15 %. Дополнительно для дальнейшей работы отобраны 7 изолятов (БодР-05-25, КФ-10-25, БодФ-01-25, БодФ-06-25, БодР-03-25, БодР-07-25 и КР-04-25) с выраженным антагонизмом к Fusarium, Trichoderma и Erwinia, а также 15 изолятов (ЕФ-04-25, ЕФ-05-25, ЕФ-07-25, ЕФ-08-25, ЕР-02-25, ЕР-04-25, ЕР-05-25, ЕР-06-25, ЕР-12-25, КФ-01-25, КФ- 02-25, КФ-03-25, КР-07-25, КР-09-25 и БодР-06-25) с высокой целлюлозо- и амилолитической активностью для создания деструкторов.

1. New isolates of Trichoderma spp. as biocontrol and plant growth–promoting agents in the pathosystem Pyrenophora teresbarley in Argentina / P. Moya, V. Barrera, J. Cipollone, et al. // Biological Control. 2020. Vol. 141. Article 104152. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1049964419304827 (дата обращения: 05.04.2026). doi: 10.1016/j.biocontrol.2019.104152.

2. Оценка ростостимулирующих свойств ризобактерий Bacillus sp. и их влияние на морфофизиологические характеристики рапса / Г. Г. Борисова, О. В. Воропаева, М. Г. Малева и др. // Аграрный вестник Урала. 2023. № 7(236). С. 2–13. doi: 10.32417/1997-4868-2023-236-07-2-13.

3. Эффективность применения азотных удобрений и биопрепаратов на яровой пшенице / А. А. Алферов, С. Н. Никитин, Л. С. Чернова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 5. С. 39–42. doi: 10.31857/S2500262723050071.

4. Bioinoculants-Natural Biological Resources for Sustainable Plant Production / S. Maitra, M. Brestic, T. Bhadra, et al. // Microorganisms. 2022. Vol. 10. No. 1. Article 51. URL: https://www.mdpi.com/2076-2607/10/1/51 (дата обращения: 05.04.2026). doi: 10.3390/microorganisms10010051.

5. Рассохина И. И. Потенциал бактерий рода Pseudomonas для использования в растениеводстве // АгроЗооТехника. 2024. Т. 7. № 3. URL: http://azt.volnc.ru/article/30027/full?_lang=ru (дата обращения: 05.04.2026). doi: 10.15838/alt.2024.7.3.3.

6. Prospects and Applications of Lipopeptide-Producing Bacteria for Plant Protection (Review) / I. V. Maksimov, E. A. Cherepanova, G. F. Burkhanova, et al. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2020. Vol. 56. No. 1. P. 15–28. doi: 10.1134/S0003683820010135.

7. Влияние эндофитных бактерий Bacillus subtilis на компоненты про-/антиоксидантной системы растений томатов (Solanum lycopersicum L.), инфицированных вирусами картофеля X и Y / С. В. Веселова, А. В. Сорокань, В. Ю. Алексеев и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2025. Т. 61. № 6. С. 583–591. doi: 10.7868/S3034574X25060051.

8. Chernov T. I., Semenov M. V. Management of Soil Microbial Communities: Opportunities and Prospects (a Review) // Eurasian Soil Science. 2021. Vol. 54. No. 12. P. 1888–1902. doi: 10.1134/S1064229321120024.

9. A review of long-term effects of mineral fertilizers on soil microorganisms / R. C. Verma, N. K. Singh, A. R. Gangavati, et al. // International Journal of Plant & Soil Science. 2023. Vol. 35. Nо. 20. P. 1145–1155. doi: 10.9734/ijpss/2023/v35i203912.

10. Влияние повышенных доз удобрений на урожай зерновых культур / А. А. Пашковская, А. А. Пашковский, Л. А. Зверева, и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. 2024. № 3(51). С. 88–93. doi: 10.24412/2309-348X-2024-3-88-93.

11. FAO. Agroecology: From Advocacy to Action: Information Document for the 14th Regular Session of the Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture / I. Chatzipavlidis, I. Kefalogianni, A. Venieraki, et al. // Rome: FAO, 2015. 11 p. URL: https://www.fao.org/4/mg339e/mg339e.pdf (дата обращения: 05.04.2026).

12. Toxic elements pollution risk as affected by various input sources in soils of greenhouses, kiwifruit orchards, cereal fields, and forest/grassland / Zh. Chen, M. Imran, G. Jing, et al. // Environmental Pollution. 2023. Vol. 338. Article 122639. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S026974912301641X?via%3Dihub (дата обращения: 05.04.2026). doi: 10.1016/j.envpol.2023.122639.

13. Maksimov I. V., Abizgil’dina R. R., Pusenkova L. I. Plant growth promoting rhizobacteria as alternative to chemical crop protectors from pathogens (review) // Applied Biochemistry and Microbiology. 2011. Vol. 47 (4). P. 333–345. doi: 10.1134/S0003683811040090.

14. Иванов В. А. Стратегия развития сельского хозяйства Европейского Севера России. Сыктывкар: Принт, 2023. 140 c.

15. Кожемяков А. П. Новые поколения микробных препаратов для растениеводства: от штамма до технологии // Сельскохозяйственная биология. 2022. № 57(1). С. 22–35. doi: 10.15389/agrobiology.2022.1.22rus.

16. Itkina D. L., Suleimanova A. D., Sharipova M. R. Pantoea brenneri AS3 and Bacillus ginsengihumi M2.11 as Potential Biocontrol and Plant Growth-Promoting Agents // Microbiology. 2021. Vol. 90. No. 2. P. 210–218. doi: 10.1134/S0026261721020053.

17. Characterization of the Novel Plant Growth-Stimulating Strain Advenella kashmirensis IB-K1 and Evaluation of Its Efficiency in Saline Soil / L. Y. Kuzmina, E. A. Gilvanova, N. F. Galimzyanova, et al. // Microbiology. 2022. Vol. 91. No. 2. P. 173–183. doi: 10.1134/S0026261722020072.

18. Bhattacharya A. Changing environmental condition and phosphorus-use efficiency in plants // Changing Climate and Resource Use Efficiency in Plants. 2019. Vol. 5. P. 241–305. doi: 10.1016/B978-0-12-816209-5.00005-2.

19. Штаммы PGPR Pseudomonas, перспективные для создания биопрепаратов для защиты и стимуляции роста растений / Т. В. Сиунова, Т. О. Анохина, О. И. Сизова и др. // Биотехнология. 2017. Т. 33. № 2. С. 56–67. doi: 10.1016/0234-2758-2017-33-2-56-67