BioScience Blog – Научный Биологический блог

Ланцевич А.А.

Получение двухкомпонентных инокулянтов, состоящих из диазотрофных и фосфатмобилизующих бактерий, является актуальным в связи с наблюдающейся в развитых странах тенденцией экологизации сельскохозяйственного производства. Использование микробных ростостимулирующих препаратов может обеспечить повышение продуктивности растениеводства и получение экологически чистой продукции на фоне снижения материальных затрат на минеральные удобрения.

Цель настоящей работы состояла в выделении эффективных штаммов клубеньковых бактерий и изучении их совместного культивирования с фосфатмобилизующими штаммами. Объектами исследования являлись штаммы клубеньковых бактерий люцерны посевной SinorhizobiummelilotiS3 и S. melilotiS5; штамм фосфатмобилизующей бактерии Bacillussp.7; люцерна посевная (Medicagosativa) сорта "Будучыня". Для выделения чистых культур клубеньковых бактерий отбирались растения M. sativaс крупными розовыми клубеньками на корнях, из которых было выделено 75 изолятов бактерий. Селекцию выделенных штаммов проводили по вирулентной и нодулирующей способности, азотфиксирующей активности в условиях микровегетационного опыта. Были отобраны два изолята № 3 и № 5, способных образовывать розовые клубеньки среднего размера и обладающие высокой азотфиксирующей активностью, изучение морфологических признаков и физиолого-биохимических свойств которых подтвердило их принадлежность к Sinorhizobiummeliloti. Были исследованы особенности роста чистых культур S. melilotiS3 и S5 на бобовой среде в условиях периодического культивирования. Выход в стационарную фазу роста у обоих штаммов наблюдался к 72 часам, при этом титры клеток достигали 1,9·1010 и 2,49·109КОЕ/мл у штаммов №3 и №5, соответственно. Оптическая плотность культуральной жидкости увеличивалась от 0,3 до 1,4. Штамм №3 характеризовался наиболее высокой удельной скоростью роста – 0,92 час-1. В процессе культивирования отобранных штаммов происходило подкисление питательной среды, показатель pH снижался с 7,2 до 6,7. Для изучения параметров роста был поставлен модельный эксперимент по совместному культивированию ризобиального и фосфатмобилизующего штаммов. Культивирование проводили в периодических условиях на лабораторной качалке при 180 об/мин. на бобовой среде при комнатной температуре. Не было выявлено антагонистических отношений между штаммами S. meliloti№ 3 и Bacillussp№ 7. Обе бактериальные культуры развивались параллельно и к 48 часам достигали стационарной фазы роста. При внесении клубеньковых и фосфатмобилизующих бактерий в среду культивирования в соотношении 1:1 (объем посевного материала по 5%) титр клеток S. meliloti№ 3 и Bacillussp№ 7 составлял 7,08·109 и 1,0·108, соответственно, а при соотношении 1:2 – 6,92·108 и 8,32·108, соответственно. Исследованные штаммы перспективны для создания бинарного микробного препарата, улучшающего азотное и фосфорное питание, стимулирующего рост и развитие
Medicagosativa. Изучение особенностей совместного культивирования азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий является необходимым этапом в создании микробных препаратов, обеспечивающих повышение продуктивности люцерны посевной, играющей важную роль в кормопроизводстве.