Протекторні властивості бактерій роду pseudomonas за умов клонального мікророзмноження та товарного виробництва картоплі - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукУ роботі викладено результати досліджень з розробки біотехнологічних прийомів захисту рослинного матеріалу картоплі (Solanum tuberosum L.) від фітопатогенної мікрофлори у процесі клонального мікророзмноження рослинного матеріалу та товарного виробництва. Встановлено високу здатність штамів Pseudomonas sp. Показано доцільність застосування бактерій Pseudomonas sp. В диссертации изложены результаты исследований по разработке биотехнологических приемов защиты растительного материала картофеля от фитопатогенной микрофлоры в процессе клонального микроразмножения растительного материала и товарного производства клубней картофеля. По результатам хемотаксономического анализа, фенотипическим признакам, наличием специфического ПЦР-ампликона фрагмента гена 16S РРНК бактерии были отнесены к роду Pseudomonas.Використання бактерій у рослинництві як альтернативи агрохімікатам потребує подальшого вивчення механізмів, які лежать в основі взаємодії бактерій з рослинами та створення нових біопрепаратів на основі мікроорганізмів із комплексом корисних для рослини властивостей. Подальша стратегія у цьому напрямку повязана із створенням таких системних взаємозвязків рослини та корисної бактерії, які могли б максимально сприяти реалізації протекторних можливостей бактерій, що складають основу біопрепаратів. Утворення системних взаємозвязків рослини і корисної бактерії забезпечує передумови для захисту рослин і виробництва екологічно чистої рослинної продукції на всіх етапах її вирощування. На сьогодні залишаються актуальними дослідження із вдосконалення технологій біопрепаратів для захисту рослин від пробірки до насіння, пошуку нових перспективних штамів бактерій, що могли б скласти основу нових біопрепаратів, та шляхів їхнього застосування. Виконана робота відповідає основному планові науково-дослідних робіт відділу регуляторних механізмів клітини Інституту молекулярної біології та генетики НАН України за бюджетними темами № 2.2.4.23 “Вивчення підходів до створення асоціації господарсько цінних рослин з ендофітними бактеріями” (№ державної реєстрації 0199U000725, 1999-2002 рр.) та № 2.2.4.23 “Роль ендемних ендофітних популяцій бактерій у розвитку рослин, що розмножуються клонуванням” (№ державної реєстрації 0202U00667, 2003-2006 рр.).У роботі використано штами природних ізолятів бактерій Pseudomonas. sp. Оцінку антагоністичної активності бактерій визначали за затримкою росту тест-культур на твердих середовищах і представляли в міліметрах. У процесі пошуку обєктів, які відповідали б одночасно параметрам якісного біопротектора для рослин і субєкта біотехнології, ми зупинилися на бактеріях роду Pseudomonas. Оскільки плазміди в геномах досліджуваних бактерій не було виявлено, а інтегрони виявлено тільки у штаму Pseudomonas sp. Гістохімічним аналізом бета-глюкуронідазної активності в рослинних тканинах визначено, що бактерії Pseudomonas sp.Визначено особливості протекторної дії штамів бактерій Pseudomonas sp. ІМБГ 287 при їхній інтродукції у вищі рослини, що покладено в основу розробки біотехнологічних прийомів захисту картоплі (Solanum tuberozum L.) від комплексної ґрунтової інфекції на різних етапах технологічного ланцюга отримання насіннєвого матеріалу та товарної продукції. Запропоновано новий підхід до застосування корисних бактерій як біопротекторів рослини від фітопатогенної мікрофлори, суть якого полягає у визначенні умов для створення системних взаємозвязків рослини і корисної бактерії з подальшим перенесенням у довкілля системи „рослина - бактерія” з такими елементами системи, які є взаємозахищеними. ІМБГ 287 у гнотобіотичні системи з рослинним компонентом S. tuberozum L. супроводжується зростанням розмірів популяцій бактерій в екторизі та ендоризі до значень 106-107 КУО/г сирої маси кореня, при яких бактерії збільшують масу живців. ІМБГ 287 сприяє адаптації пробіркових рослин картоплі, отриманих за умов клонального мікророзмноження, до умов ex vitro.

2. Основний зміст роботи