Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АССОЦИАЦИИ ГРИБОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВЕЗИКУЛЯРНО-АРБУОКУЛЯРНУЮ МИКОРИЗУ, И БАКТЕРИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "АССОЦИАЦИИ ГРИБОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВЕЗИКУЛЯРНО-АРБУОКУЛЯРНУЮ МИКОРИЗУ, И БАКТЕРИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ"

А МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА,

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи

КЛЮЧНИКОВ Андрей Александрович

АССОЦИАЦИИ ГРИБОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВЕЗИКУЛЯРНО-АРБУ СКУЛЯРНУЮ МИКОРИЗУ, И БАКТЕРИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ

03.00.07 —Микробиология

А вт о р ефера т

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических иаук

Москва —1990

&<Зота выполнена в НПО яо картофелеводству.

Научные руководство: авадешх ВАСШИ Г*СЛуротав, доктор свдьокохоаявстввиннх наук профессор 1Л.Эамо*авь.

Официальные оппонент: доктор биологических наук

Паяв ков Н.С»,

канжшлат бжожопиески ваук Г.Г. '

Ведущая организация - Мосвбвсвая сеямкохоаяйствеяная ахажемш пи. к.Ж.Ташряэева.

Эшцитасостоится * " пат г. в I* чао. 30

ва заседании специализированного оовета оо .кроЛкиогиж ж и рохимга КО 53.05.86 в ОТ им. МЛ Ломоносова,. >, Моею* Лешшсив горв. МЛГ, факультет жююшмш . Л**/ яя И-2.

С диссертаций! *о отмани вивлнотеке факультета

почвоведения. :

Автореферат раэоошиа * /¥■ * 1991.г.у

.;Ученнв свкр*»чр»"'Г ^:

спеодаджзироваянотевоввта ■ т.\йг.Я«ВмЛ»в

проблемы. В последнее время, в связи о обостренней ряда проблем экономического п экологического характера, большой интерес могут представить совместное использование в качестве микробиологических удобрительных препаратов эндоии-коризкых грибов, форлирующнх везикулярао-арбускулярнуо шкори- -зу (ВАМ), и бактерий. Установлено существование спецзфичес дх ВШ-бактерпалышх асс оциаций, оказкващгос синэргическое воздействие на развитие высаосс растений. Эффект от применения совместных ВАМ-бактериальных препаратов вшю, чем действие иноку ля- , ции ВАМ или бактериями отдельно. Изучена© формирования и функционирования ВДЦ-бактеряальных ассоциаций представляет самостоятельный теоретический интерес в области экологии, а практический интерес этого исследования связан о задачей управления шкробныш популяциями в прикорневой зоне сельскохозяйствеших • растений и их влияния на развитие последних. Очевидно, что результат прпьзененая ВАМ-бактериадьшк комплексов при прочих равных условиях определяется численностью микроорганизьюв а их

активностью. Освещение этого вопроса в литературе незначитель-

•

но и противоречиво. Без всестороннего изучения КШ-бактерпаль-ных ассоциаций невозиозно разрешить шогио теоретические воя-росы и приступить к решении связанных с этш прикладных задач.

Паль работы. Изучение воздействия популяций ВАЦ грибов Чюда й i и бактерий при формировании я функционировании ВШ-бактериальных ассоциаций с оценкой влияния биотрефных ассоциаций ва развитие картофеля..

Основные ., вде лэд<?ращд: Изучить влашш^ бактерий

fhoio£at£<* с'мяоеоам tu и pieuctoMWGt Jätttutuvt на развитие гриба GßoWMi и^осгеаг iu vitzo. 2. Установить изшнения комплекса ризоофери^ J^^^^tpn формировании ВАМ картофеля..

Цгвт?, Есу.паз Сз^штт Кия, о[% Е;зааа езшб),

ШД, KU. H.A. Ti.H2?.".J33I №

3. Изучать динамику популяцкС ризобактерий а гриба 6. westeae. при формировании биотрофных ВШ-бактериальных ассоциаций. 4 .Оценить влияние применения совшстішх ВАМ-бактериалькшс комплексов на развитие картофеля*

Нанятая новизна. Впервые изучено пространственное распределение популадзй псевдомонад я азоспирилл, а,также-их, активность при взаимодействии с ВАМ картофеля.. Цзхсшадьная стимуляция асевдошнад наблюдается на поверхности экстрарадакального мицелия в экзоризосфере растений, а стимуляция азоспирилл - в эддоризосфере и в риэоплаие. При этом отмечается вепосредствен-шй контакт клеток псевдомонад а гиф гриба, а наблвденяе взаимодействия мезду эвдофитом и азоодириллями не показало прямого контакта грибных.структур и клеток бактерий.Выявлен стимужру-сций эффект бактерий на развитое BAU. Впервые обнаружено, что увеличение бкотссн ВАМ граба под воздействием бактерий; происходит за счет развития экстрарадикального его компонента. Показано, что формирование ВАМ меняет структуру комплекса ризосферних: бактерий.

Пракпр^сяое значение. Подученные результаты могут быть применены в практика экологических исследований, в частности, экологии ДУЛ и зоны ризосферы. Лднные исслэдований лошгут более целенаправленному использованию ВШ-бактериальных комплэксев в. качестве шкробиологических удобрительных, препаратов. Штериа-лг. диссертации могут-бьггь использованы для разработки приемов -оптдіїзашш культивирования ВШ грибов. .

Алтю^апия работы. Результаты исследований' били долаженнна . ІЇ Всесоюзной коыферевшк молсдісс ученых ИПФС АН СССР (Пущино, -1283), на 2 коїференцки молодых ученых ШУ (Москва; 1988), на заседании лаборатории' почвенной їликологиа ЖІІ се ль снохозяйст-

веннсй микробиологии ВА.СЗШЛ,. а тазсге на научном семинаре в лаборатории почвенной микробиологии Института микробиология АН СССР. "

Птблдтодид. По теш диссертации опубликовано 5 работ. р^ц.раррхр* Диссертация состоят из введения, глаз, заключения л выводов, Штериалы диссертации иэлоаени на страницах тшнописного текста, содержат // рисунков, 5 хаблиц,список литературы из названий, из тсс зарубегяыо.

ШЬЕКШII 1ЖГОЛЦ ИССЛЕДОЗАК-Ш В работе использована эвдошкоризообразулдае грибц рода - 0Сошсцгае- VI/(спори тиса Роташтед, Великобритания) , & \«сиеае. шт.7 и шт.8 (ЕНШСЗЦ ВДСЖ1Л), а также ввделел-ный вами tf>. ит.КГ; устойчивые к стрептоьзщину популяции

?аи<Ло*<оит $иоЧ1С£и% (1Щ-1472), Агар/** {АТСС

29X45) и {¡го^обос^ек. (ВНД-ШЗ).

Инокулягы ВШ грабов и бактерий вносила в вегетащюшше сосуда с почвой. Использовали дерново-подзолистую супесчаную почву (Московская область), в отдельных опытах для ликвидации спонтанных эцдофитов обработанную 3&-ной Модельное растение -картофель {ЬоСаииил 'Ыё^ши*^ сорт.Домодедовский, ыикротроф-нов, отзывчивое на шкориэацию растение (бйм^ , г 1977), Для изучения влияния бактерий на развитие & <моцеае спори грибов бшш отпиты влажным просеиванием с декантацией {беи&шаци , лАс&оСюи, 1963) аз ризосферы яженя,- предварительно инокулиро-ванного этим эндофитоы, а затеи поверхностно прос терилиз оваш раотвороа, рекомендованный Леи е. (1962).

■ Влияние бактерий на развитие б'шоквэе ¡и ь'Аго изучали па поверхности водного агара, разлитого толстым слоем в чашках Петри.. Поверхностно стерильные спор!, помещенные на агар, ннокули-

ровалп культурами Й. скгоососы и* (10*° клеток) и Р. ^Сиеъгийщ (1&Ц к лоток). Прорастание спор и рост ищелкя оценивала на 3, в, 9, 12, '15, 20, 25 » 30 еупш посла инокуляция в баллах..

Общее количество цшфооргшшэшв определяли с помощью лю-шнесцептной микроскопии после окрашивания препаратов водшм : раствором акридина оранжевого (1:10000) (Звягинцев и др., I9Ô0) обцое количество бактерий - посевом суспензии на ША, количество Граи-отрицательных бактерий определяли по консистенции колоний в З^-нш КОН , I97Q), количество ■ трикалыщйфос-фатрастворлодгсе бактерий - посевом на агаризовакыу» глпкозо-ао-парашновую среду с добавлением Са3(РОч)2 Шурояцев, 1955) .При внесении последнего в среду использовали ьютодику осавдения,. . преджеенпую Герретсеном {$tRXjèti£.U ,1948) в : модификации Цу-роицева Шуровдев, 1957) .* Количество бактерий,, активных. по фос-фагазе, определяла штодоы, ~ описанный Котелевш (Котелев,1953). Количество бактерий, растворявдш^фипш отделяла посевоива . глюкозо-асиарагиновый агар с добавлением фитата Са-Ыо (Фитин) s мелкодисперсной фодоэ (Цуромцев, Угодила; 1973). Количество бактерий, активmxr по нуклеазо (ДНК-за), определяли методой, оддсаштгол Юсуповой и Ленинской (1964). Количество олигонжтрофи-лов определяли посевом суспензии на среду Зшбл.. '

Интенсивность" потенциальной азогфиксации определяли аце-тилвиовшл штодом. ■

Устойчивость бактерий к стрептомицину получила в ходе последовательна пересевов на среда с возраставши концентрация-, ш антибиотика (Ктассен, 1974). ' . ■'. ■ *"■.

Я /¿fowiceni .выращивали на ША, i.^totiôiut-ç. на моаш-фщарованиой среде Vf 6 \0koU , 1979). В среды бил

добавлен стреотсшщш в количестве 500 мкг шГ*.

Количественный учет ідасх<юргашзшв проводили на 20, 40, 60 и 70 сутки посла посадки растений.

Колаче ствешый учет баитеркй проводили в экзорнэосфере,ри-эошшш, ©ндоразосфера растений, а также па поверхности отобранных под бинокулярнш шкроскопои внєшшї гяф эндофита ("ш-коризоцлада"). Экспериментальное разделение экзоризос$-ерц г зоплани осуществляли встряхиванием корней в колбе со стерильной водоЗ (3 шн.і I0Q оборотов ьшГ"^), Почва, оставшаяся Б колбе после извлечения лорнеЗ, принималась за экзоризосферу, а отш-тые от почвы корті представляли образцы ризопланы. Образцы эн-доризосфери бшы приготовлены в соответствии с штошшой, описанной (hiu^uiu и Ъобем/ил*. (197$),

Наличие иля отсутствие шжорнзного заражения определяли в свегэас корнях с пшоцш прямого їликроскошіровазпія без оярашва-НИЯ (.dzhi çjt at I&87). •

* Предварите льнув подготовку образцов проводили Ita ультразвуковой установке типа УЗДЯ-1 (22 кГц; 0,4 А; І мин.). «

Для определения состояния клеток бартерна в указанных местообитаниях анализировали расписание появления колоний (Кодевгн и др., 1987). Этох параіазтр вубран в качества показателя активности популяций бактерий, так как процесс доявлакия колоний имеет вероятное тнув природу (Î/û^mi , 1385), а вероятность образования колоний (Л } шкет отражать - состояние (активность) клеток в природной местообитании.

Ддя количественной оценки развития ВАМ в корнях: использовали показатель "частоти встречаемости' шкоризноЗ шкЕекцшГ (Селиванов, 1976). Биомассу ВАЛ грибов оиредвляяа по содерказош' хитина ., 1981; iWrtfy Д582Ї Эффективность ВАМ для растений рассчитывали по отношению биомас-

- 8 -

си интрарадакального компонента ВШ эвдофита аС.. 1982). ' • ' . : *.

■Результаты экспериментов обрабатывали на програшируеыоц шкрокалъкуляторе "Электроника ЫК-6Х"'общепринятыми статистиче-скши ыетсщами (расчет средних, дисперсии, доверительны* интервалов, корреляции),, а тшшэ методом наименьших квадратов опре-доляли.параметры модели расписания появления колоний..

. РЕЗУЛЬТАШ И СКЯВДБШЕ I. Влияние бактерий на развитие ВАЛ граба ш к*

и*.

с^гбочкси*и и А 1йви % повышают интенсивность про-

растояия опор(табл.1), причеи результаты влияшщ обеих культур сходны. Их максимальное деПствие' ваблвдается на 9-15 сутки. У&е к 9 суткам процент прорастания спор; инокударованных бактериями, достигает уровня, который в контрольной варианте достигается лишь к 20 суткам опыта. 15акспшльное прорастание спор зафиксировано на 15 сутки, и далее оно ш меняется. От-шчекное в контрола увеличение нрорастанзл к 20 суткам статистически недостоверно.. ■.'■ • ' ■ *■"

* . \ • . Таблица I. .

■ Прорастание спор ббош*/1- шгисал на водном . агаре „под влиянием ш!оедляцив бактерняыи {ъвасхех. -сМлоое(I) и .

4ои>оиа% {Щ;

Вариант 1 I %прорастания; : ' сутки опыта

! з | 6 { 9 { 12 } 15 { 20- 25 ;{ зо

Контроль I. .. . и 4,0 20,8 13,9 15.5 ' 21,7 32,6 40 51 49.6 "60,4 71,0 76 . 76 * 42,5 59,7 66,8 72 72 1ЮРо5 - 12.1. \ - 51 7672- 51 76 72

Бактерии ускоряют рогт мшелияб. ¡и-^ю в тече-

те всего срока-набладвкня, через 30 суток ого длина в вариан-

тах с инокуляцией бактерияшвыше, ней в контроле (тайл.2).

Через 60 суток стерильный шцелпй 6. U4pfie«c ¿казался не-жизнеспособнии. Определение этого показателя потанарушцной ободочке- и хорошо прокрашиваемому красителе« (штиленовой синь») садораишму таллоиа в вариантах с инокуляцпеИ {¡.сЬюоы&ць*. а £ JCmr-esctu і доказал, что соответственно 51% и 65Jf дли J шцелая 6. ыеаеае били активны (жизнеспособны).

Эта результаты подтверждают"ранее полученные данные Piene. <1959) ahcou (X9Q7) . Близкий эффект разных видов бактерий да-хет сведете ль ствовать о весдецифическом механизие стану лядеи развития ВАМ гриба in vi Uo,

Таблица 2..

Развитие мицелия Gioiuut W««»«. наводной агаре под влцшшеы иноку лящш бакторилш

(II И l}t <f-> -

Jo<MOUai (Ц)'

] Длила мицелия (баллы); сутки опыта

t 3 і .6 Ї 9 { 12 | 15 { 20 | 25 і ЗО

Контроль I Я I I I І I І- I 12 1 І I 2 2 2 2 3 2 3 3 3 2 3 3

І - < 5 им;- 2 - 5-Ю ш;: З - > 10 ш

2. Влияние BALI на структуру и активность кошлекса ра-зосферныг бактерии.

Для изучения влияния ЖІ на структуру и активность комшюк-

са ризосферних: бактерий в предварительно просте рішізовалцую поч-

■ і

ву высааявали растения, иноку дарованные поверхностно стерильними спорами (?. luoiieee .

Как видно из подученных данных (табл.3), общая численность микроорганизмов во все сроки на зависит от формирования BAU. Об' адее количество бактерий шнявтея в пределах одного порядка, но

■ Влияние ВАН Cbi.Pt««} м01К«е ) на численность некоторкх 1&блица

. групп бактериЛ в ризосфере картофеля, ^ - достсгсрность различи р 4 0,05.

фуппн Наличие • Сутки опита:

бактерия ВАН 20 1(0 60 70

Общее количество ■■ +- 3,6 • Ю7 6,0 • Ю7* 9,2 . К 6,7 Ч* Ю7

бактерия ■ ■ г 2,3 • 107 4,6 • *

Количество Г-отр» + ^ 3,2 - ЗО7* 6.7 • Ю7* 6,1 • ю7* 3,9 ю7

бактерий ш 1,6 2,9 • 3,5 • 1.8 ю7

Количество раста. 2,6 • Ю7* 4,6 • 107Т 1,8 . 107 4,0 юб:

Са^ГО^ бактерий . ■ ' - " 0,4 0,9 * 0,6 • ю7 3,0

Количество бактерий! схт. по 4ос£атезе. + 4» 3,1 1*5 • ю7 7,0 • 3,3 . ю7* 7,2 • 3,2 . Ю7Г 4,7 2,4 % ю7^

Количество бактерий. + • И** 9,6 . 8,9 • Кг 3,3 ю5

акт. по нухлеазе . - ' 2,6 3,5 • 6,0 • 2,4 105

Количество бактерий, : + 2,5 1,4 • 105 5,9 • К)* 9,5 Л

растворявших <итан - . " з.и • ЛУ 11,0 * ю5 5,4 • Ю5 6.1

Количество ОЛИГОНИ- + 3,0 :$* 5,2 • га7^ 3,1 . 0,8 ю7*

■ тропило» ; . 2*1 2,3 * 0,9 - 0.2

Мзее количество . + ' 3,8 9,2 • хо8 8,4 * 10е 4,2 ю8

МИфООрГСНКЗИО® - «р 2,7 • го8; 6,8 • ю9 6,9 . ю3 2.7 ю9

во все сроки, кроме, первого, РШ додцэрштает более высокий его уровень. Преобладание Граы-отрицательннг фор« в ризосфере .мякоразованшсс растений наиболее заметно на 40 сутки. Посев суспензии на ГАА о Сг^(Р0ч>2 доказал увеличение количества трк-кадьциафосфатрас тв оряюцизс бактерий в ВДМ-ригос^ре в первда , два, срока. Это совпадает со временем максимальной потребное! * ■ растений в фосфоре. ВАМ во все сроки подцершшает более высокий уровень численности бактерий, продуцирущих фосфата^*!; -

Эго может косвенно свидетельствовать о положительном вкладе рн-зосферных бактерий - фосфотидроддтиков в фосфорное штампе ыи-коризоваикых растений, а динамика численности продуцентов ну-клеаэы к редуцентов фитина - об изменения форм этого вклада.

Интенсивность потенциальной азотфшссашы почвы в ризосфере микоризованшх растений вше, .чш в ризосфере безыикоризша растений во все сроки наблодений (рис.1)

■ 5 £

<оо 30 *е>

«о &

го

ю

ю

<0

но

сутки

Рас. I. Интенсивность потенциальной азотфилсацаи в

ризосфере шкоризованных (-) в безшко-

. ризннх ^---} растений картофеля.

- 12 - * .

Поскольку нигрогеназная активность, в силу своей нркнад-лсхностп организмам с прокариотич»екш строением клетки, служит характеристикой исключительно бшпіериальпого компонента . микробного комплекса, более высоки!! ее уровень в ВШ-ризосфере может свидетельствовать о повышении активности ризосферной бактериальной фяори при формировании ВАМ.

3. Динамика популяции 0, при формировании

. ВАЛ-бактериальных ассоциаций

Почву обрабатывали 3^-ной Н^С^, для инокуляции использовали .50 г свежего дли автоклавнроаанного почвенного иноку лита ВАМ.' (для получения микорпзованных или безглшсориэных вариантов соответственно). Бактерии вносили а шіде суспензий из расчета клеток на I г почвы.- .

Внесение бактерий увеличивает частоту встречаемости шко-рпзиой ш«£екшш* Это увеличение регистрируется не сразу, а примерло с середины вегетации: в случае инокуляции Р.^билиісаиі начиная о 50-х суток, а §. би*(л - с 30-х суток развития растений. Бактеризация стигдулиигет колонизации корней картофеля эндофитои и способствует распространению микоризной инфекции.

Определение биошссы 0". імв«св< до содеріанию хитшт пока- ' зало, ч^о внесение бактерий вызывает увеличение шссы дацелия (рио.2), Результаты раздельного определения биошсс внешнего (зкстрародикальиого Б ) к внутрикорнавого (ивтрарадккального ' 'I ) компонентов мицелия свидетельствуют о той, что увеличение' -биомассы гриба при взаимодействии сбактершпщпроисходит за счет зкстрарадакального ищелия. Опережающий рост экстрарадикального мицелия отмечен в первую половину вегетации растений, после этого различия между биомассами экстрарадакалымх коїяіо-' пентов в бактеризованных и контрольной вариантах постепенно

- ІЗ -

З 7

X *

M 0,2

0.1

о

го зо **0 SO 60 CVTK«

« * =Г

з: ж

AJ <U з *

9 о и

4t >- ■

о *

0,1

20 SO 40 5Ч> €0 70 CVTKU

Рас.I. Динамика развития С1оыщ ы<икае йвз бактеризации (--— ) и ори инокудяняв

• (-—) картофеля бактериями РгеъиЛрмо-

*ai j(4ptetc£Ht (Д) и fliotjrtíffmn вгая'£си*е (Б),

Е/У.

10 â

6 it г

г0 30 40 $0 €О ?О СУТКИ

Е/СГ

t

6

А

г

го so 40 so ро сутки

Рис.2,-Отношение биомассы экстрарадикальногоЧЕ) мицелия к биомассе интрарадокального { J }

шщелаябЮми( ио«еас баз бактеризации. (_— ) к, при инокуляции <——> бактериями Рїеиа.оківилі (А) в fitetf-■гіС tub* étatiUHSc (б)

: -15-

сглгтатваются. Благодаря этому в начале онтогенеза моторизованных растений увеличивается отношение ЕЛ* т.н. "индекс полезности" (иля эффективность) ВАМ для рартения

eta£ .,1982) примерно в 2 раза по сравнению с контролен (piic.2)

Существенно, что Р. сем s ж оказывают

весьма сходное по своему характеру влияние на развитие ЕАУ картофеля. '■■■"..■ • ' " * ■

4. Драшнг^ числвшости и активность популяций Р.

■ 4Си0ъ£зсли* м 4- о*at/aust-e- прн формировании EAU-бактериальных ассоциаций

Бактерии вносили в виде суспензий из расчета 10ч и Ю7 клеток на 1 г почвы. _

Уровень стабилизации численности популяций Р. 4hoxfvxKs в экэоризосфере шкоразованного растений к ЗО суткаы опыта составляет I X ХО7 - 4 х I07 клеток в1 г почвы. Это првшрно на порядок вше, чем в ризосфере боз)лшорпзного растения, причем уровень стабилизации в ризосфере о микоризой ш зависит от начальной численности п регистрируется уна на SO сутки опыта (доо.З А). Дшамика численности Р Jöueieiaus' в ризоплаие ииэ-ет свои особенности (Рио.З Б). Ужечарвз 12 суток посла внесения популяции в почву CV в ю7 кл г"1) отмечается сгагкение чдслан-ностн по сравнению' с контролем, причем в'конце опыта популядаон-ная плотность в варианте с BAU достоверно ниже таковой в рлзо-шане контрольных растений. Величина. Д; для популяции в экзорп-зосфере л ризоплане во всех вариантах (табл. 4) варьировала от 0,33 до 0,39 и.превышала показатель активности в почво без растения { /I » 0,21 ч-*). Еще более высокие-значения /I зарегистрированы для обильной популяции, обнаруженной на поверхности экстрарадзкального ыгщолкя В. w cutQ<Z.. в этой случае для ба-. ктерий в шкоризошале Д ■= 0,48 т.о. практически достига-

.Г

_J-1—

ю *s

_l--І_L

20 ¿S" if СУГКЧ

í

.1

. s

/0

ts

20

¿ç ЗО ЇУТКЧ

Рис.3. Динамика популяции Pseucfomon«! ^ Си ох» і -«ні' в »хзотяэоодерэ (А) и ризониане (Б)

UHKOpISHHZ ( .--J И ОЄЗМИКОЇНЗНШ С —

ГстениЙ картофеля, л/число клеток » . г субстрата >

- )

' Таблица 4

Численность и аКТИЕНООТЬ цошгляций р%еис/оыо -' ил5 и в

различных местообитаниях

1 Р. ¿{биогезс&Ш } 4.

Цесто обитания {Кпвт.в I г |субстрата ¡А ¡Кдет.в I г 1 субстрата А 10Г1)

Почва 8,3 х юч 0.2X0 1,1 х 105 0,196

Экзоризосфера шкориэ-шсс растений 4.9 х Ю7 0.380 т 7,9 х ХО6 0,307

Экзорлзосфвра безыико-ризнш: растений 4,8 х Ю6 0,330 6,5 х 1016 0,287

Рпзоплана шкоризных растений 8Д х ХО5 о.ззх 1,4 х ХО8 0,491

Рпзоплана безшкорцз-ных растений 3.5 х 10$. 0,389 1,6 X Ю6 0,437,

Эндоризосфера микоризных растении:

А. инфицированная ткань - . 1.1 X Х0Ч 0,594

Б. нешйвдированная ткань 0,9 х ХО« 0,589

• - * ♦ Эадориэосфера безшко-риэных растений _ 2.3 х Ю3 0,492

Микоризоцдана 7,6 х ХО9 0,472 -

2-суточная культура бактерий 0,532 0,607

. -19 -

ется значение вероятности размножения для 2-суточноЙ культуры на питательной среде. .

Таким образом, нацлучжпе условия для Р соз-

даются в зкзоризосфере ишсорнзашс.растений и в микоризошоне. йшоризацпя растециії повышает численность популяции в экзорпзо-сфоре пршерно на порядок. В условиях эксперяшнта. рпэоплзна представляется менее благоприятной средой по сравнению с экзо-ризосферой, а шкоризация может приводить к сшшенпю числе ішо-сти Р- в данной зоне. Из зіздорпзосферн популяцию,

выделить не удалось.

Дпшшиа популяции Ьаїібшре. в рассматривай ыых зонах принципиально отличалась от динамики псэадомонад. В экзоризо-сфере ш зарегистрирована стабилизация численности за счет "поду ляционного взрыва" - к, сохранялась зависимость попудяцпонноЯ плотности от исходного уровня, прзгчем кинорйзавдя пе повышала *

числоішость азосплрплд (рис.4 А). Показатели активности А в ва-

' т

рнанте с ВАМ п в контроле близки и варьируют от О,29 до.О,ЗІ ч ,

что превышает этот показатель для популяцип в почве'без растения ( Л » 0,196 но существенно ШЕК9 уровня аКШБПОСТИ лабораторной 2-суточной культури ( Д =.0,61 ч-*) (табл.4).

Рлзоплана представляется болЬе благоприятной средой для' азосіирилл по . сравнена» с экэ ориз осферой. В этой случае величина А возрастает до 0,44-0,49 (табл.4). Динамика популяция в рлэоплано варианта с БАІІ существенно отличалась от контроля. В конечном счете шкоризация позволяет повисить в 10-100 раз численность азоепкрилк в ризоллане (рпс.4 Б).

Достаточно многочисленная и весьма* активная пофляаля азо-спирклл обнаружена в.эццоризосферв (табл.4), йричеи шкоризаюя: обесвочцвает более благоприятные условия для овдозаросферша

.аэоспягрялл по орввнашго с контролем., По всей'видимости этот* эффект определяется не непосредственным взаимодействием гриба а бактерий в тканях корня, а опосредованно: численность л активность клеток в тканях, инфицированных и неинициированные эадо-фатом,' практически не различаются (табл.4).

В шяориэоплане популяция й. ^га^бги ^ не обнаружена»

Таким образом, установлено, что процесс фондирования ВАМ картофеля эицофитом (у. тмочсое существенно влияет на дшхашку популяций Р.^Сьетел.ш л Л. , в основной это вли- •

яние мсашо охарактеризовать как положительное: ВАМ увеличивает н активизирует популяции' изучаемых бактрий. Стимуляция псевдо-монэд наиболее заштна в зкзоризосферо , а стимуляция азоспи-рилл - в рйзоплане я в эадоризосфере растений. Окстрорадакадь-НЫЙ мицелий формирует многочисленную п активную по-

пуляцию

б. Влияние пришвения совместных ВАМ-бактериаль-ных комплексов на развитие картофеля

Растения, инокударованные БШ-бактериальныш комплексами, развиваются быстрее, чей контрольные или инокулированные ноно-нультураш (рис.5). В вариантах о инокуляцией ВАЦ-бактершдьны-ми кошлексаш н эвдофитом характерна тенденция зашдлшшя тем- , шв роста к40-60 суткам онтогенеза, которая, вероятно, более выигрышна' для растений, поскольку для перехода растений карто-' Федя к клубнеобразованап приостановка роста надземной части особенно существенна (Чайлахян, 1984).* Конечная васота растений не различается до вариантам.

Из таблицы 5 видно, что действие культур микроорганизмов на урохай картофеля, в общем положительное, тем на пенсе специфично как по бактериям, так и по отдельным отсслмам грибов. В це-

Jto . 40 со

CtTKU;

Rio. 5. рост надземной части ростеияй картофеля дад влиянием инокуляция культурами датроорганизиов.

^-:--; - контроль; .' .

.....—.... -Globus mouea«;

- —-,—:---- PjeuJotKtuteJ -fLuotticensІ

—'--: -JlzosfitilLüin èzasiLcHSc;

— -G.woís«<te + P.-ü«ot<íü«Ui ; -* ----- G^ моиеве . ♦- ft. ¿hmíÍckjc .

- 22 - ' ' лом, - ВАЫ-бактериалыше комплексы более эффективны, чем грибы л бактерии, пришданние отдельно*

Положительное действие всех изученных НШфОбШХ инокуля-тов на урожай проявляется не в увеличении числа клубней, а в юс укрупнения.

Таблица 5.

Влияние инокуляция faeudotuoucrs. /drotaicaut , * tioi.pniC&,си бж&ик и грибами рода Сбоит на урожай картофеля

I Урожай кдубней, г растение-^

Вариант

"(Внесение бактерий 1 " ' -1Г

|

!Без бакторн-1 (I07 кл*г-1) I защ'л {— — j.......

{ 1Р.4&*usteus 1 L J__L__!_

Контроль

б", vuoitcae. wW 6". uicmenc С ? ) 6v iuet«qe ( 3) OCo^Mi ip. (КО

ш 305 28S

288 291 309

339 394 401

386 '432 474

404 ' ' 486 450

HCPgg = IS.I

Анализы клубней показали, что инокуляция картофеля бактериями не влияет на содержание крахмала, ВАК увеличивает его на Ю,7£, а Р.^бисьасеш и А , прпшненнце совместно

о В. , увеличивают «тот показатель на 22Д и 20,5^ со- •

ответственно.

Инокуляцкя ^.увеличивает содержание в клубнях ■ аскорбиновой кислоты на 24,45», а влияние Р. ^(м&тыы на ее

- 23 - V .

содершвве НвДОСЮЕврйО. СОВМвСТНЫв КОШДВКСи Cs, V* Ott йЛЛ + Р. ■{блкгзсгы а 1чо!мое tiQh'&u-te. увеличивав! этот показатель соответственно на'34,8 п 53,2? по сравнению с контролем. . ' ■'■

Культуры микрооргашэмэв, использованные в опытах, пе оказывает влияния на содерхаше белка в клубнях.

Количество нитратного азота в клубнях уменьшилось с 168,4 в контроле до 95,3 мг кг"^ сырой маосн в варианте с инокуляцией fr. tuottcac ; в вариантах с совместной инокуляцией (г. с

Р. 4&t0**tteut И 6. VJOHtA e.cü. ¿Ttsi 6z (<«- ЭТ2 ЗНЛЧеНИЯ СООТ-

т • ,

ветственно равны 63,3 и 80,6 мг кг сырой шсси.

ВЫВОДЫ

1. вохыврование бактериями ^citoex^ecvu, в cx£tceut ассоциаций с грибом б". in ujfto улучшает развитие по. следшего: увеличивает интенсивность прорастания спор, , рост ш-

целия и продолжительность его жизнеспособности.

2. BAU изменяет структуру комплекса ризосферных бактерий в направлении увеличения фосфатшбилизуипдсс и азотфиксируищах популяций; значительно (в 2-5 раз) усиливается нпгрогеназвая активность бактериального комплекса в ВАМ-ризосфсра по сравнении с беэшкоризной ризосферой.

3. Р. fäobetatui . в. tf..увеличивает частоту встречаемости микоризной ивфекгои. Внесение бактерий усиливает развитие мицелия (т. ; в начальные сроки развития растений -■■ хозяев увеличивается, эффективность шиоряэы (индекс полезности .

вам). ''/■. * •;■;:

■ 4. Уровень стабилизации численности-поду днпка ß/ö/otijozaj в ВАМ-рцзосфере на породой'выше, чем в ризосфере безиикоразта

- «к—

растений, - причем е ВАУ-рдзосфере он да зависят от плотности популяции щм внесении. Псевдошнадн разынодаются в сохранятся на высокой уровне численности на поверхности внешних гиф эндо-фчта. . - 1 - ' * , '"

. 5. ВАМ не оказывает влияния на экзориэосферную популяцию Л. $1аИ&мле. * во стимулирует вз развитие а ризошшш и в эн-доризосфере, В последнем случае непосредственный контакт грибных структур я клеток бактерий ш обнаружен. Активность эвдори-зосфзршсс аэоспирдлл близка к состоянию 2-суточной лабораторной. вультури.

6. Обнаружено положительвое влияние комбинаций +

.+ Р'.^виошшч " л * + /I. » на вегета-

тивное развитие растений.картофеля! урожай и качество клубней. Эффект применения ВАИ-бадтераальшсс кошлексов вше эффекта грибов с бактерий, исподьзеванных раздельно.

По материалам дассертасда опубликованы следующие работы:

I. Влияние везикулярпо-арбуокулярной микоризы на динамику численности бактерий в ризосфере картофеля // Труды X научн. кон$, мол. ученых ф-та почвоведения ШУ. Москва, 20-30 ноября 1988 / 1Я7. - И., 1989. -104 о. - Рус. - Деп. в ВШИГИ 21.07.89, Й 4884-В89. - С.40-41.

' 2. Дивашка численности фосфатиобилиэуюсих шнроорганиз-иовв ризосфере и везикудярно-арбускул<фная 'микориза (ИШ) // Те3.17 конф. иол. ученых - Пущино, 1988. - С.

3. Везикулярно-арбускулярная мшеораэа картофеля // Основ* ныв направления научно-технического прогресса в картофелеводстве, плодоводстве о овощеводстве: Тез. Всесоюз. ко!ф..моя. ученых - Сашхваловичи, 1989. - С.42.

' - 25 -

4. Динамика популяций Pse»dovuoUai /¿uouaccut и — *>С&4Ы ¿rosiщи формировании везтсулягрно-арбусасулярцой; микоризы // Микробиология. - 1990, » 4t, - С~ S£S" .{cô-авт,П.А,йжевинї, - ' : ■ " ■ ■■

5, Влняшв почвенных бактерий it амеб sa развитие эвдошко-ризообразуодего гриба ССоишу tucstcaç в сапротрофную фазу // Ввстн.-Ыосж. ун-та. - Сер.17, Почвоведение. - 1990, й 3. -

С. (ооавт.Ю.Г.Гельцер).

* .

Подд. в печ. 29.12.90 г. Тираж ТОО tita. "3аказ * 5003

Централи зованиа я типография ГА "СоюзстроВыатериа ло в"