Mikrobiol. Z. 2018; 80(6):54-65. Ukrainian.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj80.06.054

Приживаність штамів Bradyrhizobium japonicum у ґрунті за їх інтродукції в агроценоз сої

Крутило Д.В.

Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України
вул. Шевченка, 97, Чернігів, 14027, Україна

Мета. Оцінити здатність штамів Bradyrhizobium japonicum з повільним та інтенсивним ростом приживатись у ґрунті та тривалий час зберігати симбіотичну активність. Методи. Приживаність штамів-інокулянтів у ґрунті вивчали у польових дослідах із соєю (Glycine max (L.) Merr.). Як рослини-пастки для ризобій сої використовували вигну китайську (Vigna unguiculata (L.) Walp.), маш (Vigna radiata (L.) Wilczek) та квасолю адзукі (Vigna angularis (Willd.) Ohwi & H.Ohashi). Наявність досліджуваних штамів у бульбочках визначали у реакції аглютинації із застосуванням специфічних антисироваток. Морфолого-культуральні властивості ізолятів бульбочкових бактерій вивчали згідно загальноприйнятих методик. Секвенування 16S-23S рДНК ризобій здійснювали на автоматичному ДНК-секвенаторі ABI 3130 Genetic Analyser. Результати. Штами B. japonicum з різною швидкістю росту були інтродуковані в агроценоз сої у перший рік експерименту. За вирощування сої в монокультурі спостерігалось поступове витіснення штамом з інтенсивним ростом B. japonicum КВ11 повільнорослих ризобій (B. japonicum 46, B. japonicum М8 та B. japonicum 634б) із бульбочкових популяцій. На четвертий рік досліджень зазначені штами були відсутні у бульбочках сої, однак зберігались у ґрунті як сапрофітні мікроорганізми. Їх присутність виявлена за використання рослин-пасток, які вступали з інтродукованими мікроорганізмами у симбіотичні взаємовідносини. Частка штамів із повільним ростом у бульбочках різних видів вигни коливалась у межах від 2,1 до 58,3 %. Наявність повільнорослих штамів у бульбочкових популяціях вигни китайської, машу та квасолі адзукі доведена мікробіологічними, серологічними (належність до серогруп 46, М8, 634б) та молекулярно-генетичними методами. За результатами сиквенсу послідовностей ITS-регіону ризобії з бульбочок машу показали 99,4 – 99,8 % ідентичності зі штамами B. japonicum, депонованими у GenBank. Найвищий рівень гомології (99,9 – 100,0 %) відмічено із штамом B. japonicum КС23, який є типовим представником серологічної групи М8. Висновки. Інтродуковані у агроценоз сої штами B. japonicum з повільним та інтенсивним ростом зберігаються у ґрунті тривалий час. Вони займають свою екологічну нішу в місцевому ризобіальному угрупованні, але мають різні стратегії існування ex planta та in planta. Впродовж п’яти років співвідношення досліджуваних штамів у бульбочкових популяціях сої суттєво змінюється: від наявності всіх штамів у бульбочках до повного домінування штаму з інтенсивним ростом B. japonicum КВ11 та переходу повільнорослих ризобій до сапрофітного існування.

Ключові слова: Bradyrhizobium japonicum, ізоляти, рослина-пастка,16S-23S рДНК, соя, вигна, маш, квасоля адзукі.

Повний текст (PDF, укр)