Изучение клубеньковых бактерий облепихи крушиновидной, произрастающей в Зарафшанском заповеднике - Диссертация

1. Обзор литературный 1.1 Характеристика и значение облепихи крушиновидной 1.2 Особенности взаимодействия растений с почвенными микроорганизмами 1.2.1 Корневые выделения растений и их биологическая роль 1.2.2 Симбиотические отношения между макро- и микросимбионтами 1.3 Клубеньковые образования у небобовых растений 1.3.1 Характеристика корневых и листовых клубеньков 1.3.2 Симбиоз актиномицетов с лоховыми 1.4 Характеристика актиномицетов - как азотфиксирующих симбионтов лоховых 2. Условия, объекты и методы исследования 2.1 Условия проведения исследований 2.2 Объекты исследований 2.3 Методы исследований 3. Результаты исследований 3.1 Морфологическая и биохимическая характеристика форм облепихи, используемые в исследованиях 3.2 Исследование корневой системы различных форм облепихи 3.3 Исследование клубеньковых образований корневой системы облепихи Выводы Рекомендации Список литературы Введение Актуальность темы. Ритмы нашей жизни неразрывно связаны с ритмами природы. В настоящее время 60% населения земного шара проживают в районах повышенного риска природных и техногенных катастроф. Всемирная организация здравоохранения считает дефицит витаминов особым голодом, который приводит к задержке в умственном и физическом развитии. Природными источниками витаминов и биологически активных веществ являются плоды, ягоды, листья, кора, почки растений. Виды семейства Лоховые (Elaeagnaceae) Hippophaё rhamnoides L., Elaeagnus angustifolia L., Shepherdia argentea (Pursh) Nutt. являются типичными представителями актиноризных растений, насчитывающих к настоящему времени 200 видов из 25 родов и 8 семейств [102]. Актиноризные растения вступают в симбиоз с азотфиксирующими почвенными бактериями из рода Frankia порядка Actinomycetales. В отличие от бобово-ризобиального симбиоза, вносящего существенный вклад в продуктивность агроценозов Сидорова и др. Определение количества азота, фиксированного актиноризными растениями, показало, что они идентичны бобовым культурам. Целью данного исследования является изучение клубеньковых бактерий облепихи крушиновидной, произрастающей в Зарафшанском заповеднике. Впервые в условиях Зарафшанского государственного заповедника изучена корневая система различных форм облепихи, выращенных в полевой коллекции, а также изучены клубеньковые образования на них. Республиканская конференция молодах ученых, проведенная в рамках программы Школа экобизнеса для молодёжи, организованная Экологическим движением Узбекистана на тему: «Экология ва бизнес табиат билан уйгунлик сари», Ташкент, 2012. 2. Сердцевина ствола использовалась для усиления свертываемости крови, снятия коклюшей боли и жара, зола - при болях в тонких кишках [4]. Перечисленные вещества содержатся в плодах, листьях, семенах и корнях облепихи. Л.И.Вигоров [9] установил, что облепиха накапливает витамин Е, его количество в плодах составляет от 8 до 16 мг%. Положительное влияние корневых выделений на микрофлору получило название ризосферного эффекта. Взаимоотношение ризосферного растения с клубеньковыми бактериями начинается намного раньше, чем происходит непосредственный контакт между ними и осуществляется оно посредством химических веществ, источником которых могут быть корневые выделения, негумифицированное органическое вещество, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. В целом объем корневых выделений высших растений составляет 8-25% фотосинтетической продуктивности растений . Поскольку органические кислоты изменяют рН среды, то в результате сдвига рН в область, где токсичность грибов понижается, растения уменьшают эффективность воздействия этих токсинов на корневую систему и все растение в целом. На первых этапах растительно-микробного взаимодействия вещества, выделяемые корнями растений (органические кислоты, сахара и др.) выполняют роль хемоэффекторов, то на последующих они могут использоваться микроорганизмами как субстраты для процессов роста. облепиха почвенный микроорганизм клубеньковый 1.2.2 Симбиотические отношения между макро- и микросимбионтами Потребность в азотных удобрениях ежегодно в мире увеличивается на 1.5%. Эти белки, благодаря своим углеводсвязывающим свойствам, определяют избирательные взаимодействия растений с ризобиями, участвуя в адгезии бактерий к корневым волоскам, формировании инфекционных нитей и образовании клубеньков. Подробнее всего изучены клубеньки ольхи (Alnus), в частности A. glutinosa, обнаруженные еще в 70-х годах прошлого столетия М. С. Ворониным. Л.В. Калакуцкий [27] ) указывали, что по количеству фиксированного азота на единицу массы клубенька Frankia значительно превосходят клубеньковые бактерии, а по энергетической экономичности азотфиксации симбиоз актиномицетов с растениями превосходит все типы азотфиксирующих симбиозов.