Mikrobiol. Z. 2020; 82(2):30-37. Ukrainian.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj82.02.030

Вплив Pantoea agglomerans на стан і активність фотосинтетичного апарату зернових культур

Г.Б. Гуляєва, Л.А. Пасічник, Ф.В. Мучник, В.П. Патика

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

Останнім часом інтерес до Pantoea agglomerans обумовлений біорізноманітністю і корисними властивостями її метаболітів. З іншого боку – необхідністю дослідження шкодочинності цієї бактерії. Мета. Дослідити інфікування рослин зернових культур видів Triticum aestivum L. і Secale cereale L. штамами Pantoea agglomerans за дії на фотохімічну та ферментативну активності фотосинтетичного апарату зернових культур. Методи. Культивування бактерій, приготування бактеріальних суспензій виконували за загально прийнятими методиками, штучну інокуляцію рослин здійснювали шляхом введення бактеріальної суспензії в стебло жита і пшениці в фазу трубкування. Фотохімічну активність листків визначали методом індукції флюоресценції хлорофілу, активність антиоксидантних ферментів – за швидкістю розкладання пероксиду водню: каталази – перманганатометрично, а пероксидази – за реакцією із бензидином із подальшою фотометрією. Для статистичної обробки результатів використовували пакет програм MS Excel. Результати. Узагальнено дані впливу інокуляції рослин Triticum aestivum L. і Secale cereale L. фітопатогенними штамами P. agglomerans на активність антиоксидантних ферментів тканин і фотохімічну активність фотосинтетичного апарату. Виявлено найбільш істотне підвищення активності антиоксидантних ферментів листків жита за умов інфікування P. agglomerans 7460 порівняно з інтактними рослинами S. cereale L.: пероксидазної активності – майже удвічі, а каталазної – на 32,6%, що може бути пов’язано з активуванням реакції надчутливості. Інокуляція рослин T. aestivum L. штамами P. agglomerans 7604 порівняно з інтактними рослинами призводилa до підвищення лише пероксидазної активності – на 50,4%, за зниження каталазної – на 48,4%. Показано, що інокуляція рослин S. cereale L. і T. aestivum L. фітопатогенними бактеріями P. agglomerans 7460 призводила до більш істотного інгібування квантової ефективності фотосистеми ІІ (ФСІІ) та асиміляційної активності листків T. aestivum L, ніж S. cereale L., що свідчить про більший адаптивний потенціал цього фітопатогена. Висновки. Виявлено, що інокуляція рослин S. cereale L. штамом P. agglomerans 7460, здатним спричинювати у цього виду рослин патологічний процес, призводила до істотного підвищення активності оксидоредуктаз рослин в тканинах листків – каталазної і пероксидазної. Виявлено відмінності впливу інокуляції неспецифічними для рослин T. aestivum L. штамами P. agglomerans на активність оксидоредуктаз тканин листків порівняно з інтактними рослинами: пригнічення активності обох дослідних оксидоредуктаз за інфікування P. agglomerans 7604, а за інокуляції P. agglomerans 7460 – зниження каталазної за підвищення пероксидазної активності. За інокуляції рослин P. agglomerans 7604 відбувалося лімітування повільної фази фотосинтезу, а отже – швидкості асиміляції вуглецю T. aestivum L., тоді як за інокуляції P. agglomerans 7460 спостерігали більш суттєве пригнічення фотохімічної активності листків: зниження як квантової ефективності ФСІІ, так і активності асиміляції вуглецю, що може свідчити про більшу адаптивність останнього.

Ключові слова: Triticum aestivum L., Secale cereale L., Pantoea agglomerans, каталаза, пероксидаза, індукція флюоресценції хлорофілу.

Повний текст (PDF, укр)