Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИНОМИЦЕТОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ПОЧВЫ В МИКРОАЭРОФИЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИНОМИЦЕТОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ПОЧВЫ В МИКРОАЭРОФИЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ"



ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

ДШШВА ЛОРА ЙОРДАНОМ

УДК 576.852.182 ЖЙОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АКШЮЩЦЕТОВ,

вндктаннх из почвн в микроаэрофишшх

УСЛОВИЯХ

Специальность 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук (на русским языке)

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА* 1983

С?

Работа внполнева ва кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им, 11. В. Ломоносова.

Научный руководитель Официальные оппоненты

доктор биологических наук Л.В.КАДШЦОЙ

доктор биологических наук Т.П.ПРЕОЕРАЕЕНСКАЯ

кандидат биологических наук, старошй научный сотрудник К.А.ВИНОГРАДОВА

Ведущее учревдение

Ттогрязевскан сельскохозяйственная Академия

Запита состоится " Н " 1983 г. в ч. и.

на заседаю* саециаливированного Совета по почвоведении в Московском государственном университете им. И.В.Ломоносова в аудитории И-2.

Автореферат разослан "¿Я " И'^Д 1983 г.

С диссертацией модно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения ШТ.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации ва заседании снацхалжжированного Совета по почвоведению в МГУ им. М.В.Ломоносова, а отзывы на автор ат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 117234, - хва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения. Учений

Ученый секретарь

спешюлизировавного ^ше*

доцент !< «•' * И.П.ЕАЕЬЕВА

Актуальность дробиенв. Несмотря на то. что аятиномгпетырр streptonycee,nocardia (хблиакнеим) относятся к чхслу сраьаи-твльно юрооо изученных в физиодогяческомготнсюенжи, необходимо признать, что подавляющая /часть сведеявй то вх физиологическим проявлениям* морфологичесетм особенностях бнда получена црх .'•■">■ изучении культур, длительное врешшшхерххваемшсв коллекциях на лаборато^внх средах; Пах состав »тхх'сред (в частности, по содержанию'связанного аэота), так к условия аддьтдвировавия (в ' частности, по уровню аарацимУэначительноотличавгся от тело- * вий«'' с которшшактижяицетн могут встречаться *в природных jo- . ловиях (почве).. Представления об обдкгатной авробности указан-яшс организмов, жх. неспособности к атмосферного а »о та,

ках s рях другие^ агожидсь исхллчительно на основания иаучешга , лабораторных культур, несмотря на наличие, отдельных неподтвер-хдеаннх сообщений оотбсобностиавро^ныхаятинмощвтов в росту в михроаарофильннх условиях, азотфвдшциж.а также многочисленных сведений об утере лабораторным» культурами авхннсмицвтов ряда морфологических ж фи зжолотче4^ -„„-.нанаков, иногда ва&пь .. даемих при первом выделении в кул „ыероцяи, споревгае-

подобнне образования, способности -»синтезу некоторое антибиотиков в т.п.)' В большинстве 1 проверке cao-1 - с обнос ти актиномицетов к аэотфюк, - ^„чжожительные -результата ва&тишссь в том слу- V, ^ определяли немедленно после выделенж- ".' ' • » t

Помимо изучения ..нческих особен-

ностей актиномицетов в et>vl " ^.^битания (что в раде

случаев затруднительно по методическим соображениям) в »той свят зи представлялась своевременной попытка изучения таковых у нуль— тур, свежевиделейных из почвы - до юс окончательной адаптация к /•fíb' ' ' ,

, • ' í VíTnp. faJawt. У . : ' ' ' . \ iiitsss сит*.';'

; * . ■ : / . ■ 2 ' ■ ■ условиям лабораторного культивирования. Представлялось вероятном, что такая иопнтка может выявить сжДства актиноиицетов, малсшзучеяннеулабораторвнхкулътур, о одной стороны, и дать явфорют» ой изменении таких свойств прж переходе от судество-вавхя в почве к суяеотвоааихв вдвборетории, с фугой.

Паль работа. Выявление фгашологических особенностей акта- ' номицетов, свежешдаеннкх из почвн в иикроаврофыънкт условиях на средах в нжвиЛ вовдвнтрахщей связанного азота.

Основные задачи исследования.

1. Учет, выделение а культивирование актиношщетов аз ночь в мияроаврофилышх условиях на средах о низким содержанием связанного азота.

2. Идентификация выделенных в михроаэрофнлъных условиях культур ахтхномщетов.

3. Оценка способности выделенных культур актиношщетов к '

- >

биологическое ф»™-«™ азота.

4. Исследование морфологических особенностей актинсиицетов, с вене выделенных из почвы в мшфоаврофш>ных условиях на средах

о нжзхям содержанием связанного азота в сравнении о морфологическими особенностями коллекционных культур.

1 5. Сравнительная оценка физиологических особенностей и антагонистических свойств евежеввделенщос актиношцетов в коллекционных культур. .

Научная новизна. Предприняты оригинальные сравнительные вс-сявдовашм морфологических в физиологических свойств свехешде-ленннх из почвы в юпфоаорофильвых условиях на' средах о'понижен-ннм содержанием связанного азота культур актинсмицетов и кодлек-цконннх культур, выделенных в аэрофняьннх условиях на общеприня—

тнх средах. Впадаю доведена способность « фдксают биодогжчео-кото asora скшдпй клждиадж отмжввгоиданннг в шпроадофжжьвжг условиях культур акпвошцетов,

Птектическ&я пенность. Полученные реаудататя могут бить > пржмеяеин а практика' теологических хосмадованхй, в частности, вкологяж почвеннпх актжноюдетов. Результаты работе используется при чгеяяя леххвА so курсу "Биология лочв" ж при проведении практических занятий поакткнсмицетам на кафедре бжояогиж почв факультета почвоведения МГУ км. И.В. Ломоносове.

Аотюбадкя работы. Результата работа долохенн на 5-ой науч-но8 конференция """"Д" учеянх факультета почвоведения KIT (Косква, 1982); ва кафедре биологии почв факультетапочвоведе-виа Ш7 (Иосква, 1982).

т^дпиитуг^. По теме диссертационно* работе опубликовано . 2 стать».

Структуре ж объем дносерташд. Джсоертация состоит жа введения, глав, затцппенжя ж заводов, содержат т странжц ка- -живописного текста, рисунков ж таблиц, список литературы из . наикевовани*, же жжх на жвостравжсм яэяке.

Автор выраиает свою искрении) признательяость отареему научному оотетдынку Г.М.ЗвновсДва немощь в работе. Автор благодарят старше научных сотрудников ШИИ до жажсканп» новнг антибиотиков АШ СССР I.П.Терехову ж Ы.А.Свешникову ва консультации в процессе выполнения работе. .

ОБЪЕКТЫ "И МЕТОДЫ ЮСЛЕДОВАНШ , '

Выделение актин остдетов жэ почвы. В работ хспояьаовахк

образцы почв Советского Сосза*^ ж Божгаряж (табхиця 1,2,3,4). -■ i ' i 'Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры биологии почв ж старшему научному сотруднику ИЕМИ АН CCCFI.В.Васильевой аа любезно предоставленнне обраапн некоторех почв.

Ввделение аятиномжцетов из почвы проведали нй -средах, не содержащихсвяванного азота ыгосдаржагах яезначитеаьшю егоколи-чвства.' Исшольвоваля меяущщв пжтательнне среды: Федорова-Ка-лжнжясноД.(Федоров. Калжнинсвая. 1961), Торн (Тогг*у, 1900). PeBm iBenale. i^ei), добавляя в икс для ограничения роста грж-бов ж некоторых бает^рж! антибиотики пнстатин (50 шсг/iu среды) ж бен8дигешщидоя (0>5 мкг/ш среды). -.'■}>-'

Посев почввяяовсусленалж ввляваэроф^ннхи мжкроавро-фяльнух условиях. Последние создавали глубинным посевом суспензии в агар мщ наслаиванием расддавженной я остуженной до 45*С агарагеоваяной (1,St агара) среда поверх суспензии, рассеянной на агаризованиой i {2% агара) вреда в 'ташках (двутслойннй агар) . С цельюдеоорбцнжбактерий.почвеннне суспензии обрабатывала ультра звуком (УЗДН-1, 22 кИ, 20 А, 2 щи). Посев производили ■в в повтораостях. Инкубатор вели 7-10 суток при 2в°С. Подсчитывали количество колоний ахтжношщетов, выросших в глубине и ва - поверхности агара. Дня этих целей использовали бинокудяряуп лупу и мшсроскоп Еиолам Л-211. ■ ; ,

•> * Чистоту ваделеннат ^удмур проверяли рассевсм на иодафицж-роваинух) среду Квиспел (Lalonde, celvert, 1979) и швроскопн-рованием выросши микроколоний адтиношщетов.

Способность к йтмооФешого азота проверяли мето-

дш ааетяжеврадукцшг (Foate^te, 1972). При »том учитывали выею-

V н. * ■ ■- Г ■ ' \

циеся в литературе сведения о следупцих условиях, благоприятст-" нупцих проявлению этой способности у микроорганизмов: 1)^ повн-шение чувствительности и достоверности метода (испольэованаа . теста на ацетиленредукцию); 2) использование культур, свежевы-даженннх из почвн; 3) использование, наряду о аэрофильныии. ми-кроаерофнлъннх условий при выделении культур и при проведении

■■ ■. ■■■-.е- ■ i Л . ■■■ ';'■."

тестов наацвталвнредужцню; 4) штавэевакжв coeqjtfnecntx сред, станулирущцм. проявление ааотфасадии lavitro у ¿кяишшиюов рада ггааМ.»,' клубеньковых баетержаждругмхмжкроорганнвмо«.

, Использовала среди о нишами концентрациями связанного а«о-та, аеречжсденннев разделе о вндеденжж ахтхношщетов жз почия, ' /среду Федорова-Калининской в модифишииа -(G»utl«a at al.. 1981), среду о сукциватсм натрия.(Fa^an et «OU 1975)..

Аналяз вроводаиж ори различном составе гавовойфезы: воэ-дух.аргов, aproa + 5% кислорода «fea*!** •« al., 1961). Эхкхев определяла методом газовое хроматографии (хроиатограф ЛХМ-8ВД с ддамеяиш! иониаациовнЕМ детектором фирма "Рогарак" (США.), га»- , носитель азот, 30 мд/шга, температура термостата 80*С, режим ' изотермический). ' (>

Таксономическое положение видеденшос: культур устанавливали. по определителю Гаузес соавторами (1963). Для идентификации ну-льтур актипоыицетов проводили исследования их культурал*ныг, морфологических и Оиопшичасгахсвойств согласно овщепринятым методам (Гаузе а соавт., 1983; Schirllng, Gottiieb, 1966). Свежевэде-ленные в шофоазрофыьних условиях штаммы сравнивали С'типовыми коллекционными культурами, любезно предоставленными вам сотруд-нюшмиВНИйША. АШ СССР Л.П.Тереховой ж Ы.А.Свеяшиковой, BKU ИВШ Í4 СССР С.Д.ТалтаховоЙ, ИНШ АН СССР В.Д.^внедовим.

/-»рфодогическио нриввакж внделевннх культур изучали пето- -дом желобка по Окамн ж Сузукж (Лрокофьева-Бельговская, 1963). Для «того свежевнделевнне культуры выращивали ва общепринята: средах (Метода почвенное. микробиологии ж биохимии, 1980) ■ среде Федорова-Калининской в

Т6Ч0ВХО А, ,10 х 14 суток оря тек-.-

s 4 ' ч »

пера турах 2-3*С, 28аС, 37*С, 45вС, 55* С. Предметен« стекла, до-'

мещенные поверх желобка в агаре о посевом культуры, микросгопи-

3-ШГ ■■..■. ; - ■ ' •

ровали s утааанниесроки.

Для исследования »рфолотеских признаков использовали таете погруженную культуру, выреченнуюв жвдкойовоянсй среде, ■ ва качалке (180 об/мин) в течение 3 суток при 28#С . Для некого-, put культур, при научения морфологическихсвойств использовали следующий метод: в колбу о хвдкай овсяной средой, засеянной культурой, помещала предметное стекло, покрытое тонким слоем ва-.щелоченного агара. Через 7 суток инкубации стекло вынимали ж мкжроскошровалн.

Оирп—таигиа ywpn^ осуществляли следутадамн методами: врнс-таллпесюш - фиолетовым (0,052 всщшДраствор); по Гутштейнт, для выявление септ в хнфах субстратного и воздушного мицелия

4 1 ' • 1 N •

Шрокофь ева-Еельговскоя, 19вЗ); по Морайсу для внявленкя спор в спорангиев у представителей p.Elj-troaporaji&lu« (Morale, 1967).

Цикроскопнрованне колоний на чяекдх Петра в стекол о отпечатками роста актиномицета проводили в световом микроскопе Био-.лам Л-211. . *

Строение оболочки спор определяли с. помоиьв сканирующего иектрспного микроскопа jtu-2 (х joaj, х toooo). ,

Присутствие лиймнвоиимелиновоД кислоты в клеточных стенках актиномнцетов определяли но методу Робинсона (ВоЫпаоп, 19бв).

г Оценку .способности культур актавомидвтов к сохранении рос- . та в ипсроа»ро$ильннх условиях va. средах о низким содержанием' азота проводили визуально по следуиш критериям: способности сохранять рост вдоль укола в отохбике полужидкого агаре в пробирке в множественных пересевах; по образованию колец подповерхностного роста в глубине столбика падудидкого (0.5Í) агара в пробирке. '.'■'''

Антагонистические свойства адяиноидютов определяли по ка-'

году блоков (Егоров, 1979) на трех средах: Федорова-КалининскоЯ, овсяном агаре ж црашахо-вмоатаск агаре (Метода почвенной микробиологии я биохимии, 1980). В качестве тест-культур использовали следупцяе микроорганизмы: Stsepto^rees «hxTwoaallne ВХЙ 270?, S.eo*lieolor ВЕК 124-, 3.brunneue 25-9, S.lea»twa21-5( Б.f radia* c-40) в*«оега1м<шеш 21-15, s.antibiotic«* 1174* . S.grlaeus 744, S.fyauU*« 1040; Artbrobacfees oxystallopoiet*» -655, Bacillus Maentadoos 61, Serratia.. матсдевФяя VI, Pa*udo-nanea 875» Beolllua oereus 370» Staphylococcus aur«us

25» Proteus miliarie 14, ldirosobact»r «eil» 8areitia flaY& 49t Candida utllla 74, Cryptococcua -Urreu* 89, 8«oeha.xo*jroe« eerevlsla« 1160, Bchlxosaccharo^ycee pombe 653, Torulopeie aexia 712; Vextlollllum terreetu» 71» Triohoteclue r«««n 62, P»xiicll-llus dalia« 69» Trlehod*«* ь.«^.« J4, ZTgorhlnetaia get»roga-ane 5.

Интенсивность антимикробного действия выраиали величиной радиуса зонв подавления роста тест-органиама (ш) н величиной отношения радиуса эонн подавления роста тест-организма к биомассе . актиномкцета, угветащего рост тест-органиама.

Биомассу активомицетов определяли по содержанию белка в отмытых от среда клетках. "

Ло^ержяяив бедц в отмыткх метках определяли so методу Лоури (Прэдстшсум по физиологической химия,1976).

Изучение способности • к уекитта'Т"г»ят^я проводили обцеприкя— там методе» на жидкой среде Гильтая (Метода почвенной микробиологии я биохимик, 1960) к методом газовой хроматографга (1овЬ1-шг1 т. et «1.» '1977t Kl«wdt88oa L. al.» 1977). В случае газовой хроматографии исследования велись на двух средах: Федо- ■ рова-Калннинокой я Гильтая. в контрольных определениях (чистая

среда бег посева культур) учитывали величину неспецифической :

^гйци^рифииящг».' • Актдшничто дяич'рр^ытнщим др КОДШ—

честву н^о на газовом хроматографе сшж-4-2; дяияа колонки 1 м, сечение 3 ш, наполнитель Росцрак "ц",' гав-носитель Не, давление - 1 атм.

Гранение культур актиномицетов осуществляли в стерильной почве я в микроаэрофольных условиях, в агарнэоваяноЛ (1,5£) пи-', тательнов сз>е«е в холодильнике (при +1*С).

.РЕзгаьтАта и сбсузденив ■

- I. йздаденивахткномицетов в мккроаррофильшгх условиях на средах, содержащих следа связанного азота

В литературе "имеются весьма ограниченные данные относительно способности авройних актиномжцетов расти в микроаэрофилышх н аназробннх условиях. Известно, что ухается выделять многие авробные актиномяцегы на ииянях я дядшх пятательвнх средах, в

условиях относительно ограниченной аврацни (содержание в ат-1 - ■. ■ ■ * г ;

моофере 0,5-1,5^). В столбиках полужидкого агара-о невысокой.

концентрацией питательных веществ некоторое стрептсыицеты обнаруживает способность х глубшноиу росту (ПкЪядог, 19^1). Сообща^ лось о возможности анаэробного роста Ввгвкот!« врр в лабораторных культурах (1лсЬетл11ог, 1972)* причем ни нитрат, ни фумарат,

■ -_ _* _■ * ^^^^ _ у

по-видимому, не олужилн в этих условиях альтернативными ащеп—* торами алектронов. В литературе существует оведения об олиго-' трофвости ахтяношщетов в отвоиеяки источников углеродного я азотного питания. Многие активомицеты развивается на средах со^-держащих шптожнме дозы связанного азота. Однако отсутствует сведения о том, насколько распространена в почве актиномицеты, , способные развиваться в условиях следов связанного азота.

В работе было исследовано 59 образцов почв Советского Союза в Еолгарии, Бсвго бшо нщелено 1506 шташов ахтиномицетов;

Среда различных типов почв Советского Союза наибольшее го- ; личество агтиномицетов, развивающихся в михроавр<фып>ных гсло-)виях на среде Федорова-Калининской, было обнаружено в дерново- -подзолистой целинной, перегаойно—торфянистой почве, в сероземе, ' желтоземе и горной коричневой карбонатной-почве, а наименьшее -количество - вподзолистой.серой лесной н бурей лесной почвах. Мы сравнивали количество актиноищетов, выделенных нами из определенных типов пота в кхкроаэрофильных условиях;: на среде содержащей следы связанного азота о количеством актиномицетов, выделенных из пслобшсс типов почв в аэрофжльных условиях, на общепринятых средах (литературные двннне) (табл. 1}. Количество актиномицетов, шделенннх из почв в микроазрофвльных условиях; ;í оказывалось в большинстве случаев меньшим по сравнению о коли- '

Таблица Í

Количество бактерий и актиномицетов, выделяемых в ищро-аврофилыщх условиях ив различных почв ва среде Федорова-■ ' •, Калининской • ."

- . Мшфоаарофальные условия Азрофильные УСЛОВИЯ '

11 ' ,1s ti W « а гг. Рч А К Г 44л Щш sgpl Кол-во бактерий И актино-ыицетов Кол-во актиномицетов У - Кол-во актиномицетов по литера-' турным данным

¿«es Issl ■ млн/г возд. сухой почвы

,1 ' 2 3 4 5 6 ' 7 . ■

Дерново-Подзолистая целинная Путцино, моек,обл. i.* ■ 28 0,460и 0,099 0,177-0.600

Дерново-подзолистая окультуренная Чашниково Моск.обл. 4 79 1,ÓG¿ 0,068 0,205-1,387

1 - ■ • г 3 4 ■■ 5 6 7 •

ДврНОВО-ООД8<>-листая под см в— лесом: - Перегнойно-под-волиотая гяве-вая,торфянистая Подзолистая < Дугово-чйдэ*- вая , ., ■ ■ . Серая лесная Чернове« i типичный'. Серозем типичный Серозем светлый 10- 1 ом Л 5-12 см Желтозем - А0 i ' ; % ' ; Коричневая карбонатная Гогшо-лугоБая Горно-луговая Горно-луговая ' /' ' Горно-луговая Бурая лесная Чашннково ■ Коод.обл. Чашнихово Цосв.обл. ' Беломорская биологичво-кая,станция Рибинская область Тульская обл. Курская ом. , Узбекистан Туркмения ' Ленкораньекая низменность Тань-Шань■ Чаткальская опнтная станция " Вшь-Шанъ лу1* субальпийского типа Кавпатн, луг субальпийского типа Кавказ, Красная поляна, луг субальпийского типа Кавказ, луг альпийского типа Кавказ,Красная поляна 3 1 3 1 2 3 1 3 1 1 4 1 2 1 1 2 1 2 16 3 0 4 1 64 12 70 24 32 79 3 115 11 t 13 16 13 0,548 0,336 0,062 0,391 0,215 0,665 0,580 1,324 0,213 0,591 0,627. 0,260 0,919 0,836 0,088 0,168 » ' 0,617 0,287 0,018 0,105 0 0,013 0,003 0,060 0,046 0,083 0,064 0,133 0,062 0,009 0,190 0,038 0,003 0,022 0,050 0,002 0,106-1,090 9,520 . 0,775 . 0,023-0;104 - 0,388^0,847 3,768-21,301 0,780 ' 0,780 0,700 , " 0,432 1,123 ' . 0,365 0,612 ♦ \ 0,665 нет •" .. сведений 1 0,084 " - ' = 0,336 0,010-1,224:

чествои актин смицетов, наделенных >8 аналогичнюс типов ночь в

я»рпфитт.тпгг •утужпттят (тОТйрйГурША дяйпга») .

Црк исследовании почв Болгарах вахбохьаее холпевтао актк-нооацетов, выделенных в микроаврофкльных условиях, Сто обнаружено в серо! леснойи коричневой почвах (табл. 2) ' >

••. Таблхца 2 ."..:. Численность бактерий х актиномицетов, выделенных в михро—. аарофыьних уоловиях, на оре®е Федорова-Калининской из ' Л^г .почв Болгарии (нян т 1 г воздуино-сухой почва) -.;.

» н

И ' и

40 п

п р

го о

а а ю

Где- Кратко за кал /

гле>- к£шх-коза май

[Ъго- Крах-воза —

1

Глю- Крах коза мах

Серая лесная Серея лесная Чернозем ввщелоч. Чернозем внщелоч. Коричневая Горно-луговая

0,10 0,60 0.13 0,92 0,53 1,13

0,24 '1.05 1,87 1,30 1,29 1,29

0,06 0,12 0.01 0,03 0,10 0,07

0,09 0.11 0,00, 0,12 0,83 0.45

60 17,7 ■ 8,6 3,5 19,5 6,3

3,6

10.5 0,0 9,4 6,4

34.6

3 3 40 ■ 42

4 О 11 41 35 28 24 15

При сравнении всехисследованиях образцов почв Советского . Союза в Болгарки обнаружено, что самое большое количество акти-номицетов наделялось в мжкроазрофилькнх условиях из такнровид-. ■ них почв рисовых пйдей (Прибалхашье, СССР),

причем наиболее подходящей средой среди исполь зованннх для твделенин ажтнномицвтов : оказалась среда.Федорова-Калининской (табл. 3). .. - .- 7 1 В этих почвах, в отличие от других хсодооващшх почв про- ' цент актиноиицетов, внделенннх в михроаврофаливх условиях, был

1?Ш

о. la »w .

О

щ

8 >

о *

pU

о

о .

" р о

M

s

-S

M

со

СП

(Л

to

ist !

и '

Общее кол-во )актсри& i актин о-шцетов

процент лстшсши-I6T0B от общего числа мшсро-органвэ-i мов *

ÎOI-BO

1 внделен-ше штампов ахти-

' 10ЫЩ6-ГОВ -

S ф ,8 ч

' W:g

й S

Ч ü i о W

ы fl В

Iii

11

о Я

F

о

а--

о.

8

*

л

м м

8 8

Источник * выделения •

С р ед а

Общее кол-во бактергЯ л актин отчетов

Количество Ч актшомице-

ТОВ ■

Процент акти-вошцетов от общего числа микроорганиэ-

мов v •

Количество -

штатов актж-всшщетов

1 2 3 4 5 . в 7 в

■ Почва с удобрением (сожомаУ 1,12 2,42 0,19 , 0,20 16,70 8,30' 66 71 . ■ аерофидьные

■ условия . ' (

щвроазрсфць- 1,29 1,92 0,20 0^20. 15,70 10,40 72 70 нне условия

.■■■'' Л. Проверка способности к ацетиденредушщи у свежа- ' .. выделенных в минроаврофнльннх условиях на оредах ,* с низким содержанием связанного авота культур актиномицетов ' . ^

, При исследовании способности к ацетиденредукцжи 830-ти культур актиномицетов, выделенных из всех почв, кроне почв риоо- . ш полей, было отобрано 36 культур,.обдадагаах этой способно-'стью. 34 культуры оказались ассоциациями активомицетов о вубак-тердями, ' В случае двух культур актиномицетов соцу тствущая бактериальная флора не обнаружена. Однако у »тих штаммов способность к ацетиленредукции била утеряна' при следу ищи лаборатор- . ннх пересевах. Интенсивность азотфиксации в ассоциациях и чистых культурах бнда в пределах от 91 до 37714 нЦ^флакон.

" Из такыровидвой почвн расовых полей бвло выделено 669 культур актийомицётов. Из них 173 бнли очищены и проверены ацетиленовым методом по методике Готье с соавторами'(Gautlee et al., .'1981)1 -Ни одна из культур актиномицетов не восстанавливала аце- ' тклен при выбранных нами условиях культивирования, средах ж газовом режиме (табл. 5). '"■' 1 '

; :;"'..■.. Таблица б Условия проверки ацетхленредутщрукцаЗ способности у чист свехевнделенннх ив почвы 1^льтур - . ■ автиясмицетов

Среда

Количество культур,провере шли при разном составе газовое фаза

Воздух

Аргон+5£ кислорода

Аргон

Федорова-КалининскоЯ Ц^дчф^д^тлтптяя среда Федорова-КалининскоЯ

; Среда Тори Среда с сукцинатом

10 ;

не проверялось .

: 36. 36 :

--173 ае проверялось

173 не проверялось

188 : 15

15 , . ' 15 ; V

I. Таксономическая характеристика свелевыделенннх из почв в мшфоаврофыьных условиях актиномицетов

*. Все выделенные культуры адтиношцетов на основании содержа-

| ■ с. . -

ння б клеточных стенках ЬЬ-ДШС я морфологических признаков (образование цепочек спор на воздушном мицелии, отсутствие спор на субстратном мицелии) бнли/отнесенн к ролу ЗЪгерЪощус*"»! два штамма, у которых наблвдали распад мицелия'на 1-2 сутки роста:'-' были ориентировочно отнесена к роду носаг<Иа. '

Среди ввделенных из почва штаммов актииомицетов мы обнару-^ кили группу культур. (41 штшлО, имепцух основнне .рри знаки • рода \ гъпрФоцгсеа, но с некоторыми морфологическими особенностями: наличием утолщений (спороподобных образований) на субстратном ' мицелии. Одиночные, двойные яди.цепочки спороподобных обраэова-ний, расположенные"апикально ялв терминально на ветках субстратного мицелия, были характерны для всех культур выделенной группы. Наличие подобных образований1 отмечено у исследуемых штаммов

ва всех ишольяуемкг средах как в погруженной, так в в поверх- . , ностной культуре. Встречаемость и ведгпша (1-4 шм в диаметре) споропояобнвх образований разная у различных птаиюв активоыи-^ цетов данной грушш. Так, например, у itomiob I?^, 17э, 9g ж 2523 споропцдобные образования наиболее выражены, больше!'величины (до 4 мем в диаметре) и чаще обнаруживаются на ветках суб- ' стратного мицелия по срашанип о другими культурами.

. Присутствие спороподобинх образований сочетается обычно и> 1 с некоторыми особенностями самого субстратного мицелия: ясно

выраженный положительный тропизм, более сильное ветвление и сеп-■ тированне гиф, наличие тонких и толстых гиф. Спороподобные об-' раэовання сохраняются как цри многочисленных пересевах (10), так и при хранении культур в почве и ва питательной среде в течение 3-х лет, 4 ' ■ * ■ В литературе имеются указания на образование единичных;

спер, а также цепочек'спор на субстратном мицелии у отдельных

..' ' . * /

!представителей рода strepto^o*«, например, у вида streptonj-«ее eoelleolor Мв11»г, 1908 (Schilling, Qottlieb, 1968).

С другой стороны, на основании морфологических особенностей; заключащигся в «ом; что на субстратном мицелии обравувт-

1 ■ /' ■■ ся споре — одиночные или в спорангиях, имещих стручковиднув ■"•..

форму - Норалс (ttox&ia, 1967) выделил новый рол Eljtro»por*n-

giua о типовом видом Klj"trospomigiua ЪгавШвпвв, По всем' "

ныне используемым хемотаксономическим показателям представители

рода Slj-trc>aporan£iu» и рода 3tx*pto«7«ee идентичны, Кросо"

(croe», Al-Diwamy, i^ei) подтвердил присутствие таких культур

в почве.

'■ ■ 41 культура актиноющетов, выделенных из разных почв' в ми— * кроаэрофилышх условиях, имела ряд морфологических особенностей.

опжсавннг д*а'В1у*тояро»лв1вя Ьга»1Д1епве — наличие, наряду с цепочками воадуянш спор, апикальных в терминальных спорсооиоб-" ' них образований на субстратном мицелии, селтированне' субстратного мицелия, истонченность гиф субстратного мицелия. Однако-, нам не удалось доказать идентичность снороподобннх образований, отмечаемых у носладуемых нами культур н стручковидннх спорангиев ели ОДИНОЧНЫХ спор, ^описанных ДЛЯ Е1сг£гоарогвЕе1.ил1 Ъгая1-Пвпав. ,

. ; Цы отнесли описанные вше ^льтури актиноиицетов к роду здхерЪоярвее и идентифицировали их'до вида по ключу Гауэе н сотрудника (1983). Культуры отнесены к14 видан рода з-игерЬо^геев) З^хсрЬощдов сЬгуаотаНив БШИА 1020, 8.ег1вео1ш ВНИИА 1044, : ВКМ А-771« 8.а1Ьосуазавиа ДЗР 5197, 8.а1Ъо£г1аео-1ив ВНИИА 1101, З.тагЗАЬЗДа ШИИА1178, З.а1вак1«пв1а ВКЫ А-625, - З.Ашашш БЕВД& 1234,»в.1»«г1сил ВНИИА 1417,8.в1оМврогив ВЕН А-179,' З.вПвеиа ВНИИА 1176, З.р1иг1со1ог«зсепя ВЕК А-765, 5. с1ххжЫш ВЕК а-620, З.Ьв1то1от1о1асв«в иа-070». Ни у ■ ОДНОЙ ИЗ коллекционных культур - представителей видов, в которым отнесе- : ни вами культура, не было обнаружено спорододобных образований ' на субстратном мицелии.

; 17. Физиологические особенности актхномицетов, свежа- , ввдеденных из почвы в мижроаэрофилтлтах условиях

/Известно, что цри хранении в лаборатории культура ахтиноми-, цехов меняют многие физиологические признаки. Поэтому мы сопоставили свежевндеденнве иэ почвы в микроазрофилышх условиях на средах, содержащих нжэтае количества связанного азота, культуры ах-■ншнцетов о коллекционными культурами, хранящийся в лаборато— , но физиологическим признакам. а \' ■4' ■ :

Свежевалеленные культуры актиномвцетов сохраняли (в тече-. ние 10 пересевов)' сво» способность расти в кжкроаарофвльнрх уо-довиях на средах, содержащих низки» концентрации связанного ' ' азота. Почти все культуры, выделенные в'микроаэрофильннх уело- -виях, образовывали кольца подповерхностного роста в .столбиках

полужидком/ голодного агаре (0,5£) и 1,6$ агаризованной среди

1, ' ь .

Федорова-КадштинскоЙ на 14 сутки роста при 28*0. Ни у одной на кодлекционнях культур не отмечено образование Подобных колец в

. схолян£ условиях« . ' - ' ,

Рост свежевнделенннх культур на средах, содержащих низкие . концентрации связанного азота, был не хуже, чем их рост на обде-'принятых средах, в то время как коллекционные культуры росли хуже на средах, содержащих низкие количества связанного азота (табл. 7). 15н исследовали способность свежевыделенинх и коллек-цконннх культур к усвоению различных источников углеродного и азотного питания, антагонистические свойства ж способность к де-

шот'Л>ифи»яции

' Способности к усвоению равнкх источников углерода и азота у выделенных нами и коллекционных втшмов различаются. Спектр .усвоения источников азота и углерода у штаммов, свехе выделенных в мнхроазрофихьных условиях, обычно шире по оравненкюсо спек-трои усвоения источников азота и углерода у коллекционных культур. Чаще всего различия относятся к усвоению таких источников углерода как: инозит, сахароза, арабиноза, раффиноза и таких источников азота как: метионин. тирозин, триптофан и норвалив (табл. 8,'9). , • 1 '

■ • ■■ Для того, чтобы оценить возможность использования, нитрата ■ " в качестве акцептора' влектронов у культур актпномицетов в микро-аэрофиьннх условиях, ын измеряли .способность к девитрифихацхи

" 1, ., ..'. т&йдаща 7

Биомасса актжномицетов, накапливаемая на разшсс средах ( мег белка/чалиу Патрж)

Куль тура Среда ■

ивсяныж агат> ■ йрахмало-амгаачная Федорова-КалининсхоЯ

3.ег1в«о1иа ШИШ. 1044 ИЗСДЮС * 140 иаожят Л 2633 5,1 3,4 2,7 2,2 2,8 , 2,5 2,5 ; 3,1 ■ 1,4

8. аХЬоег 1в«о1ил ВЕШВД. 1101 ИЭОИЯТ * 12д ' • 2,0 0,7 3,4 . 1.1 . ,« ' 2,5

8*ткг1аЫ110 ЕЕИИА1178 . иаолят * К49 0,8 .3,4 0,6 4 3,2 0,8 2,7

8.п1ва*1епв1б ВКМ А-625 изолят Л 96 1,8 2,0 ' 0,7. " '3,4 • :. 0,7 2,2

8.£ишш ШИИА 1234 изолят Л 25} . 3,7Л . 2,0 0,? 2,0 2,7 1.5

8.гашг1сия ШИИ4 1417 изолят Л 17д изолят Л изолят Л 17^7 2,5 5,3 1.5 '2.0 2.7 ' 2,5 2.8 3,2 2.7 2.8 ' 2.4 1.5

В.вг1»виа БШИ1 1176 , , . ИЗОЛЯТ Л 133 4,6 2,0 1,3 ч. 3,2 0,8 1,7

8.р1шг1ооХогвасвпя ВЕН А-765 " изолят Л 1611 1.9 ' 2,7 2,2 3,4 ; 0,8 ■ 1,3 '

В.о1гга*ив ВЕН А-620 изолят Л 42^ изолят Л 45зд 4,9 2,2 1,4 0.6 3,0 : 4,4 1,7 1.9 1,2

у свежевыделенннх к коддекцаоншсс штампов общепринятым методом (на среде Гиль тая) и методом газовой хроматографии. .

- Результата, полученные о применением обоих методов, показали, что актин сыицетн как свелевадаленныэ, так и коллекционные

■ ■ ■ ' ■ ■' ■ ' ' '

• • Таблица 8

__^ .

Усвоение источников углерода ^лъ турами активсмицетов, овелееиадвлеиннми в микроаврофилъянх условиях и коллекционными иттчмпми -.

Коллекционная Изо- «з^^8 01 Кйые1ЩИ0ННС,Я К7ЛЬТ7ТИ ; культура дат Усваивает' . ■ Не усваивает

■ : 1 2 3 4.

В . еЬхт«ома11аа 143 раффвнозА

ЕЕИИА 1020 К63 инозит . -

64 инозит; раффиноза >

&.вг18*о1па ВВЯИА10М . 2^23 - —

■ 42^ инозит; маннит;

БКМ А-771 раыноза

В.аЗЬооувдеав 5197 К48 -К15 сахароза глвкоза; арабиноза; ионнлт

ТЭ7 ксилоза; маннит; раффиноза

8•а1Ьо£Г1е«о1ав 12д арабиноза;ксилоза; маннит; фруктоза сахароза;

ШША 1101 ~ 120 ксилоза; фруктоза; . 1 арабиноза ^ ксилоза; инозит; маннит; фруктоза; араби-ноза глвкоза; сахароза

■ глюкоза; сахароза

42па арабиноза; ксилоза; фруктоза сахароза

. . . КЗЗ арабиноза; ксилоза; инозит; машят; фруктоза

3.таг1аЫД1в К49 арабиноза глюкоза; сахароза;

БНИИА. 1178 фруктоза! раыиоза

,9$ ; ксилоза; инознт; -

ВКЫ 1-625 1 "3, - \ * ромаоза

8*Хшавпя■ ШШ 1234 25| \ 4 ■ ввозят

S.tauJlopa Ш 1417 "27 : ■179: Г " ■' ' 11 " i - . ■ ' * '' *

s.glofcleponie 41 ( раффиноза инозит

ВЕМ А 179 KS Л сахадюэа;. раффиноза

92 сахароза; раффиноза ' инозит :

'1211 раффиноза глюкоза; арабяноза;

j манн ит ' ■ ,

S.grlileuB ВНИИА 1178 133 ' арабяноза; раффиноза ; сахароза; рамкоза

S.plnrleoloreeeens 1811 Ы31А-7&5 те - 1 ■ \ - • ■' ■

S.elxr&tas BKU А-620 42^ «38 . сахароза; раффиноза s - ' ' ." рамноза; ксилоза '.' у .

S.helToloviolaceua 37Ц . ЫА-0704 ЗОИ ". 2511 ' 1Ш. раффиноза ■ ; " i г арабшоза сахароза; инозит инозит; рамноза ■ инозит; рамноза

являются очень слабыми декитрвфякаторами". ' ■,

Проведенное сравнение антагонистическнх свойств свежеввде-ленннх я коллекционных штаммов ахтяношщетов показало, что наибольшее отличие перечвсленннекуяьтурывыеютв антиактвнсыицет-вом спектре♦ '■ ■ '.■■''■ ;■...■

- Антаактгасм ицвтныо свойства проявляются душе у коддекцион—

, _ Таблица 9

Усвоение источников азота культурами актиномицетов, с веке выделенными в хикроазрофвяьшаусловиях л кашекциошшми

Коллекционная * культура . i Иэо-дят' В отличие от кодлекцисшкЛ культуры ' . иаолят: . Усваивает Не усваивает ■ i;

1 . . - 2 3 4

S « «thrjaoi» Пив

.ШйИА 1020

i ■

143 триптофан; метионин; глутамкновал тирозин кислота

К63 триптофан; метионин; ' -тирозин

2/ триптофан; метионин; .тирозин

29 " триптофан; метионин; тирозин i

64. триптофан; метионин; —

тирозин -,

; S.grleeolva . ВНШ 1044 : 2523 140 ' ". , - & - норвалнн

S.Kor«of&Ql*na ■ 43. /42э _ ■ ' '. аланин; ■

ВКМ А-771 метионин; мочевина тирозин; * ; ' *

_ 3.в1Ъор7аоеи* . К48 - . -

JSP 5197 ■.'-. i К15 • 137 аспаратив; цистеин

В. albogrlMOlu« щ метионин

\ ■:. Т20 метионин -* -

БНША 1101 . • . . : i 2% . «29 метионин метионин i

кзз метионин. - -■ ■ тирозин

S.vmrlàbllitt ВНИИА.1178 ' К49 тирозин ,j ■ i -

\

I 2 . ■. 3s 4

S, misaklenele BKU А-625 : норвалин цкетекн

S.fUMSQUS ЕНИИА 1234 251 триптофан —

S.t&uxieus ШИНА 1417 "21 норвалин . — норвалин '

8.5т 10 «ил 133 сернн — *

ВЕША 1176 Т83 ■■ серин —

S.pluriooloreseena . ' 1SU тирозин — ' ■■ ч

ЕКМ А-765 Т6 • - ТИТЮ8ИН —

ных штаммов на овсяной агаре. На крахмало-аммиачном агаре и ере-, де Федорова-Калининской коллекционные штаммы' уменьшают свою анти-актиншицетную активность^ Свежеввделенные культурн актиномице-

тов, наоборот, более' активно проявляют антагонистические свойст-, ва на крахмало-аммиачном агаре, иногда на среде Федорова-Калининской по сравнению о овсяным агарш (рис. 1)* .

Антагонистические свойства Ъо отношению к бактериям, триб-вым л дрожжевым культурам у свежевыделенных и коллекционных культур выражены слабо; . ■ .

• в H.B ОДЫ ■ 1. Из разных типов почв Советского Союза и Болгарии внделе-. но 1506 штаммов актиномнцетов в ыикроаврофильных условиях ва средах о низким содержанием связанного азота. 1504 штамма оказались представителями роща Strqptoopcest два штамма отнесены к роду HoeaiAia.

'2. При проверке выделенных гуль тур на азотфнксирутацую способность методом восстановления ацетилена показано, чтодоотфк-кежрутацая способность проявилась в первой лабораторном пассаже у 36 культур. Из этих.культур 34 оказались ассоциациями актиномицетов с бактериями. В случае 2-х ^дьтур сопутствующая бакте— -

Рис. 1. Антагонистические свойства свехеввделенных & микроазрофягьтшх условиях культур актино— м^цетов и коллекционных штампов на равных -средах

Условные обозначения: цифры обозначает радиус эшы подавления роста зъэдъощговв ' 1*п«Ьи* итамна 21-5 (ж)

IИ^Ц - зона подавления роста

коллекционными культурами ЩЩ - зона подавления роста

свежевыделенными культурами

рнальная флора не обнаружена. Однако у'атих культур способность ; к ацетиленредукции утеряна в последухпца: ¡Лабораторных пересевах.

3. В числе выделенных в ыккроаврофальных условиях актиноми-цетов 41 культура характеризовалась образованней на субстратной кицелдг сдоролодобннх структур,' нехарактерных для представителей рода а^рЪощусм. Спороподобнне структуры сохранялись при много-кратних пересевах и при хранении культур в течение 3-х дет в почве в питательной среде. Выделенные культуры длительно сохраняли ,. способность к росту в микроа эрофильных^ условиях. ~~~~ :

.. 4. Проведена^дцентифнкавда до вида культур, выделенных вми— -кроаэрофильных условиях, в связи с чем появилась возможность сопоставить вх физиологические особенности с таковыми коллекционных культур, выделенных в аэробных условиях х хранящиеся долгое_> время в лаборатории. В результате такого сопоставления показано:

а) исследованные культуры характеразуются, как -правило, более широким слектроы используемых источников углерода х азота в большей,

по сравнению с коллевдионными культурами, интенсивностью роста на средах, содержащих'низкие концентрации связанного азота;

б) выделенные культуры проявляют антагонистические свойства более интенсивно на средах,. содержащих низкие концентрации азота.

Материалы диссертации опубликована в следу идах работах: . ■_ • ' ..■ - ■■ .1 , , ■ .

1. Изучение способности к ацетил енредгкцки У кудьтур стрептомицетов х нокардий, выделенных из почвы. - Биологические науки,■ 1982, * 11, в соавт. о О.С.Ступарь, г1м.Эенова, Л.В.Калакуцкий.

2. Пошпки выявления способности к ацетиленредукции у актиноми-цетов, впеленннх хэ почва. * 286-83 Дел. В сб. "Трудн Т конференции молодых ученах факультета почвоведения ШУ\ Москва, ВШИШ,. 1983 г.', Деп. • . -.-."■ ,

Фн». л. J». Уч.-над. Л. Kû

Тир»*

Иэд-во Московского ункмрсотем. Моста, К-9. ул. Герцена, 5/7, Типография ИаД'ва МГУ. Мост*. Ленгоры