Труды Кубанского государственного аграрного университета


<<<  Назад

2022 год, № 94

УДК: 581.1:632.937
ГРНТИ: 34.31.31

ШТАММЫ БАКТЕРИЙ BACILLUS SUBTILIS COHN И BACILLUS THURINGIENSIS BERLINER - ИНДУКТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ К ВОЗБУДИТЕЛЮ ФИТОФТОРОЗА

Исследование посвящено возможности применения бактерий Bacillus subtilis Cohn и Bacillus thuringiensis Berliner для повышения устойчивости растений картофеля к возбудителю фитофтороза Phytophthora infestans Mont. de Bary. Показано, что штаммы бактерий B. subtilis Cohn и B. thuringiensis Berliner в различной степени повышали устойчивость растений картофеля к инфицированию P. infestans, что коррелировало с генерацией перекиси водорода и повышением экспрессии генов PR-белков - ингибиторов гидролитических ферментов. Анализ накопления транскриптов генов при обработке бактериями рода Bacillus и инфицировании выявил штамм-зависимый эффект формирования защитного ответа к P. infestans. Все изученные штаммы Bacillus способствовали активации защитных механизмов в растениях картофеля против возбудителя фитофтороза. Результаты исследования открывают перспективы разработки на основе штаммов бактерий рода Bacillus экологически безопасных препаратов для комплексной долговременной защиты растений от фитопатогенов.
Ключевые слова: Solanum tuberosum, Phytophthora infestans, эндофитные бактерии рода Bacillus, PR-белки, экспрессия генов, экологически безопасное растениеводство.
DOI: 10.21515/1999-1703-94-176-180

Литература:

  1. Яруллина, Л. Г. Влияние бактерий рода Bacillus на активность патогениндуцируемых белков и устойчивость пшеницы к возбудителю твердой головни Tilletia caries (DC.) TULL / Л. Г. Яруллина, Г. Ф. Бурханова, В. О. Цветков // Физиология растений. - 2020. - № 3 (67). - С. 329-334.
  2. Cawoy, H. Plant defense stimulation by natural isolates of bacillus depends on efficient surfactin production / H. Cawoy, M. Mariutto, G. Henry, C. Fisher, N. Vasilyeva, P. Thonart, J. Dommes, M. Ongena // Molecular Plant-Microbe Interactions. - 2014. - Nо. 2 (27). - P. 87-100.
  3. Verma, P. Beneficial plant-microbes interactions: biodiversity of microbes from diverse extreme environments and its impact for crop improvement / P. Verma, A. N. Yadav, V. Kumar, D. P. Singh, A. K. Saxena // In: D. P. Singh, H. B. Singh, R. Prabha (eds.). Plant-Microbe Interactions in Agro-Ecological Perspectives. Singapore: Springer. - 2017. - P. 543-551.
  4. Яруллина, Л. Г. Гидролитические ферменты и их белковые ингибиторы в регуляции взаимоотношений растений с патогенами / Л. Г. Яруллина, А. Р. Ахатова, Р. И. Касимова // Физиология растений. - 2016. - № 2 (63). - С. 205-214.
  5. Яруллина, Л. Г. Сигнальная регуляция активности защитных белков в растениях картофеля in vitro при поражении возбудителем фитофтороза / Л. Г. Яруллина, А. В. Сорокань, Г. Ф. Бурханова, В. О. Цветков // Теоретическая и прикладная экология. - 2019. - № 4. - С. 136-142.
  6. Pfannschmidt, T. Potential regulation of gene expression in photosynthetic cells by redox and energy state: Approaches towards better understanding / T. Pfannschmidt, K. Bräutigam, R. Wagner, L. Dietzel, Y. Schröter // Ann. Bot. - 2009. - Vol. 103. - P. 599-617.
  7. Berg, G. Plant-microbe interactions promoting plant growth and health: perspectives for controlled use of microorganisms in agriculture / G. Berg // Appl. Microbiоl. Biotehnol. - 2009. - Vol. 84. - P. 11-24.
  8. Ongena, M. Surfactin and fengycin lipopeptides of Bacillus subtilis as elicitors of induced systemic resistance in plants / M. Ongena, E. Jourdan, A. Adam, M. Paquot, A. Brans, B. Joris, J.-L. Arpigny, P. Thonart // Environ. Microbiol. - 2007. - Vol. 9. - P. 1084-1102.
  9. Minibayeva, F. Wound-induced apoplastic peroxidase activities: their roles in the production and detoxification of reactive oxygen species / F. Minibayeva, O. Kolesnikov, A. Chasov, R. P. Beckett, S. Luthje, N. Vylegzhanina, F. Buck, M. Bottger // Plant, Cell & Environment. - 2009. - Vol. 32. - P. 497-512.
  10. Gappa-Adachi, R. Phytophthora blight of southern star (Oxypetalum caeruleum) caused by Phytophthora palmivora in Japan / R. Gappa-Adachi, K. Yano1, S. Takeuchi, Y. Morita, S. Uematsu //j. Gen Plant Pathol. - 2012. - Vol. 78. - P. 39-54.
  11. Feng, T. Characterization of an extension-modifying metalloprotease: N-terminal processing and substrate cleavage pattern of Pectobacterium carotovorum / T. Feng, C. Nyffenegger, P. Hojrup, S. Vidal-Melgosa, K. Yan, J. Ulrik Fangel, A. S. Meyer, F. Kirpekar // Prt. Appl Microbiol Biotechnol. - 2014. - No. 24 (98). - Р. 10077-10098.

Авторы:

  1. Яруллина Любовь Георгиевна, д-р биол. наук, профессор, вед. науч. сотрудник, ФГБУН Институт биохимии и генетики УФИЦ РАН.
  2. Бурханова Гузель Фанилевна, канд. биол. наук, ФГБУН Институт биохимии и генетики УФИЦ РАН.
  3. Заикина Евгения Александровна, канд. биол. наук, ФГБУН Институт биохимии и генетики УФИЦ РАН.
  4. Черепанова Екатерина Александровна, канд. биол. наук, ФГБУН Институт биохимии и генетики УФИЦ РАН.
  5. Сорокань Антонина Вячеславовна, канд. биол. наук, ФГБУН Институт биохимии и генетики УФИЦ РАН.
  6. Цветков Вячеслав Олегович, доцент, канд. биол. наук, ФГБОУ ВО Башкирский государственный университет.
  7. Марданшин Ильдар Салимьянович, доцент, канд. биол. наук, ФГБУН Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства УФИЦ РАН.
  8. Калацкая Жанна Николаевна, канд. биол. наук, зам. директора по научной и инновационной работе, ГНУ Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси.