Mikrobiol. Z. 2022; 84(4):30-39.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj84.04.030

Галофітна рослина Halostachys belangeriana (Moq.) Botsch як джерело
ендофітних бактерій, що стимулюють ріст рослин

Б.С. Алікулов1, В.В. Шуригін2,3, К.Д. Давранов3, З.Ф. Ісмаїлов1

1Самаркандський державний університет
Самарканд, 140104, Узбекистан

2Національний університет Узбекистану
Ташкент, 100174, Узбекистан

3Інститут мікробіології Академії наук Республіки Узбекистан
Ташкент, 100128, Узбекистан

Halostachys belangeriana (Moq.) Botsch також відомий як Halostachys caspica C. A. Mey належить до родини Chenopodiaceae і поширений у пустелях азіатських країн. Рослина росте в умовах сильного засолення та посухи, а її виживання та зростання можуть бути пов’язаними з діяльністю ендофітних бактерій. Метою нашого дослідження було виділення та скринінг ендофітних бактерій Halostachys belangeriana для стимуляції росту рослин та виявлення їх корисних для рослин ознак. Методи. Рослини Halostachys belangeriana (Moq.) Botsch були зібрані навесні із засоленого ґрунту пустелі Кизилкум в Узбекистані. Едофітні бактерії виділяли з тканин рослин шляхом зрізання зовнішніх стерилізованих пагонів і коренів та заливання їх водою, щоб бактерії могли потрапити з тканин у воду. Суспензію переносили на триптичний соєвий агар, щоб бактерії могли рости та утворювати окремі колонії. Для отримання чистих культур бактерій використовували різні за формою та кольором колонії. Бактерії перевіряли за активністю, що стимулює ріст рослин у чашках Петрі шляхом інокуляції насіння пшениці суспензією ізольованих бактерій. Найкращі стимулятори росту рослин були визначені шляхом аналізу їх гена 16S рРНК та порівняння його з послідовностями, зареєстрованими в GenBank NCBI. Штами були перевірені на стимуляцію росту пшениці в горщику, а потім були досліджені їх корисні для рослин властивості: фіксація N2, солюбілізація фосфатів, утворення індол-3-оцтової кислоти (IOК), 1-аміноциклопропан-1-карбоксилат деамінази (АЦК-деамiназа) та сидерофорів. Результати. Усього з тканин Halostachys belangeriana (Moq.) Botsch виділено 25 ізолятів ендофітних бактерій. Завдяки високій ефективності ізолятів ССУ-4, ССУ-7, ССУ-16, ССУ-18 та ССУ-21 у стимуляції росту пагонів та коренів пшениці, їх було обрано для ідентифікації та подальшого вивчення їхнього стимулюючого вплива на рослини. Ізоляти були зареєстровані в GenBank як Bacillus pumilus SSU-4 (OK559720), Bacillus endophyticus SSU-7 (OK559721), Bacillus subtilis SSU-16 (OK559722), Isoptericola halotolerans SSU-18 (OK559723) та Pseudomonas kilonensis SSU-21 (OK559724). Одноразова інокуляція насіння випробуваними штамами збільшувала довжину коренів і пагонів та свіжу масу рослини. Коінокуляція насіння сумішшю п’яти штамів призвела до ще більшого підвищення параметрів росту рослин. Виявлено, що досліджувані штами мають принаймні дві корисні для рослин властивості. Здатність до азотфіксації мали штами B. pumilus SSU-4 та P. kilonensis SSU-21. Усі штами продукували ІОК, однак найактивнішим продуцентом ІОК був P. kilonensis SSU-21. Три з п’яти штамів мали здатність до солюбілізації фосфатів, продукували АЦК-деаміназу та сидерофори. Штами B. pumilus SSU-4 і P. kilonensis SSU-21 володіли чотирма з п’яти перевірених корисних для рослин властивостей. Штами B. endophyticus SSU-7 та I. halotolerans SSU-18 мали три з п’яти перевірених корисних для рослин властивостей, а B. subtilis SSU-16 міг лише продукувати IAA та ACC-деаміназу. Висновки. Це перша робота про виділення ендофітних бактерій, що стимулюють ріст рослин, із пустельної галофітної рослини H. belangeriana (Moq.) Botsch. Найефективнішими штамами, що стимулюють ріст рослин, були: B. pumilus SSU-4, B. endophyticus SSU-7, B. subtilis SSU-16, I. halotolerans SSU-18 та P. kilonensis SSU-21. Після польових експериментів ці штами можна запропонувати для використання як біоінокулянтів, що покращують ріст рослин.

Ключові слова: Halostachys belangeriana, бактеріальні ендофіти, стимуляція росту рослин, пшениця.

Повний текст (PDF, англ)