Для цитирования:
Коннова С. А., Игнатов В. В., Коннова С. А. Влияние экзополисахаридов бактерий Paenibacillus Polymyxa 1465 на рост и защитные реакции пшеницы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2016. Т. 16, вып. 4. С. 414-419. DOI: 10.18500/1816-9775-2016-16-4-414-420
Влияние экзополисахаридов бактерий Paenibacillus Polymyxa 1465 на рост и защитные реакции пшеницы
Ризобактерии р. Paenibacillus способствуют росту растений и повышению их индуцированной системной устойчивости против различных экологических стрессов. В данной работе представлены результаты исследования влияния экзополисахаридов (ЭПС), полученных при культивировании бактерий Paenibacillus polymyxa 1465 на средах с разными источниками углерода, на ранние этапы развития пшеницы Triticum aestivum L. сорта Са- ратовская 29 и пероксидазную активность в тканях проростков пшеницы. В модельных экспериментах показано, что данные ЭПС (в концентрации 0.2 мг/мл) при обработке ими семян пшеницы в различной мере способствовали увеличению длины и массы корней и побегов проростков, причем наибольший эффект зафиксирован в отношении корневой системы. Обсуждается вопрос о связи уровня стимулирующего эффекта ЭПС с особенностями их строения. Предобработка семян экзогликанами P. polymyxa приводила также к увеличению в корнях содержания о-фенилен- и гваяколзависимых пероксидаз в 2 и 1.5 раза соответственно, при этом концентрация белка в образцах возрастала в 4 раза по сравнению с контролем. Полученные результаты позволяют сде- лать заключение о том, что ЭПС P. polymyxa стимулируют рост, развитие и защитные реакции пшеницы.
1. Kloepper J. W. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control agents // Soil microbial ecologyapplications in agricultural and environmental management / ed. F. B. Jr. Metting. N.Y. : Marcel Dekker, 1992. P. 255–274.
2. Mart??nez-Viveros O., Jorquera M. A., Crowley D. E., Gajardo G., Mora M. L. Mechanisms and practical considerations involved in plant growth promotion by rhizobacteria // J. Soil Sci. Plant Nutr. 2010. Vol. 10. P. 293–319.
3. Ash C., Priest F. G., Collins M. C. Molecular identifi cation of rRNA group 3 bacilli using a PCR probe test // Antonie van Leeuwenhoek. 1993. Vol. 64. P. 253–260.
4. Lal S., Tabacchioni S. Ecology and biotechnological potential of Paenibacillus polymyxa: a minireview // Indian J. Microbiol. 2009. Vol. 49. P. 2–10.
5. Heulin T., Berge O., Mavingui P., Gouzou L. Bacillus polymyxa and Rahnella aquatilis, the dominant N2-fi xing bacteria associated with wheat rhizosphere in French soils // Europ. J. Soil Biol. 1994. Vol. 30. P. 35–42.
6. Haggag Wafaa M. Colonization of exopolysaccharideproducing Paenibacillus polymyxa on peanut roots for enhancing resistance against crown rot disease // Afr. J. Biotechnol. 2007. Vol. 6. P. 1568–1577.
7. Cakmakci R., Erat M., Erdogan U., Donmez M. F. The infl uence of plant growth–promoting rhizobacteria on growth and enzyme activities in wheat and spinach plants // J. Plant Nut. Soil. Sci. 2007. Vol. 170. P. 288–295.
8. Kwon Y. S., Lee D. Y., Rakwa R., Baek S.-B., Lee J. H., Kwak Y.-S., Seo J.-S., Chung W. S., Bae D.-W., Kim S. G. Proteomic analyses of the interaction between the plant-growth promoting rhizobacterium Paenibacillus polymyxa E681 and Arabidopsis thaliana // Proteomics. 2016. Vol. 16. P. 122–135.
9. Тарчевский И. А. Сигнальные системы растений. М. : Наука, 2002. 294 c.
10. Туманова С. Ю. Роль гликопротеинов, гликолипидов в межклеточных взаимодействиях // Биохимия. 1978. Т. 43, № 3. С. 387–398.
11. Стадник Г. И., Калашникова Е. Е., Коннова С. А., Игнатов В. В. Роль поверхностных и внеклеточных соединений бактерии Xanthomonas campestris в патогенных взаимоотношениях с растениями капус- ты // Микробиология. 2001. Т. 70, № 2. С. 270–274.
12. Liang T.-W., Wang S.-L. Recent advances in exopolysaccharides from Paenibacillus spp.: production, isolation, structure, and bioactivities // Mar. Drugs. 2015. Vol. 13. P. 1847–1863.
13. Yegorenkova I. V. Exopolysaccharides of Paenibacillus polymyxa rhizobacteria in plant–bacterial interactions // Bacteria in agrobiology: crop productivity. Vol. 7 / eds. D. K. Maheshwari, M. Saraf, A. Aeron. Berlin : SpringerVerlag, 2013. P. 401–437.
14. Yegorenkova I. V., Tregubova K. V., Matora L. Yu., Burygin G. L., Ignatov V. V. Biofi lm formation by Paenibacillus polymyxa strains differing in the production and rheological properties of their exopolysaccharides // Curr. Microbiol. 2011. Vol. 62. P. 1554–1559.
15. Yegorenkova I. V., Tregubova K. V., Ignatov V. V. Paenibacillus polymyxa rhizobacteria and their synthesized exoglycans in interaction with wheat roots : colonization and root hair deformation // Curr. Microbiol. 2013. Vol. 66. P. 481–486.
16. Егоренкова И. В., Трегубова К. В., Матора Л. Ю., Бурыгин Г. Л., Игнатов В. В. Состав и иммунохими- ческая характеристика экзополисахаридов ризобак- терий Paenibacillus polymyxa 1465 // Микробиология. 2008. Т. 77, № 5. С. 623–629.
17. Вестфаль О., Янн К. Бактериальные липополи- сахариды // Методы химии углеводов / под ред. Н. К. Кочеткова. М. : Мир, 1967. С. 325–332.
18. Бурханова Г. Ф., Яруллина Л. Г., Максимов И. В. Регуляция хитоолигосахаридами защитных реак- ций растений пшеницы при инфицировании Bipolaris sorokiniana // Физиология растений. 2007. Т. 54, № 1. С. 119–126.
19. Скоупс Р. Методыочистки белков. М. : Мир, 1985. 315 с.
20. Кораблева Н. П., Платонова Т. А. Биохимические аспекты гормональной регуляции покоя и иммуните- та растений : (Обзор) // Прикладная биохимическая микробиология. 1995. Т. 31, № 1. С. 103–114.
21. Yegorenkova I. V., Fomina A. A., Tregubova K. V., Konnova S. A., Ignatov V. V. Physical-chemical properties and biological activity of the exopolysaccharides of the rhizobacterium Paenibacillus polymyxa 1465 // Sci. conf. boil. active substances : fundamental and applied problems. AR Crimea, Ukraine, May 25–30, 2009. Киев, 2009. P. 267–268.
22. Федорова В. Я., Чайкина Е. Л., Бакунина И. Ю., Ана- стюк С. Д., Исаков В. В., Анисимов М. М., Звягинце- ва Т. Н. Влияние 1,3;1,6-?-D-глюкана и продуктов его ферментативной трансформации на формирование проростков гречихи Fagopyrum esculentum Monch // Химия растительного сырья. 2009. № 3. С. 139–146.
23. Елякова Л. А. Регуляция ?-1,3;1,6-глюканами расти- тельного и животного иммунитетов. Энзиматический синтез новых иммуностимуляторов // Вестн. ДВО РАН. 1995. № 2. С. 74–85.
24. Озерецковская О. Л., Васюкова Н. И. При использо- вании элиситоров для защиты сельскохозяйственных растений необходима осторожность // Прикладная биохимия и микробиология. 2002. № 3. С. 322–325.
25. Яруллина Л. Г. Механизмы индуцирования устойчи- вости пшеницы к грибным патогенам : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Уфа, 2006.