Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ РИЗОСФЕРЫ РАСТЕНИЙ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ РИЗОСФЕРЫ РАСТЕНИЙ"

ВСВСОЮВАЯ ОРДЕНА ЛИОИА. АКАДЕМИЙ СЕШЖ0Х03ЯЙСТВЕНЙЫХ Н4УК ИМШИ В.И.ЛШИНА

всвсоюны0 ндучно-иссдедоватедьский институт

седьскохозййствмной микробиологии

. Напразах рукописи

- Беликова Валерия Леонидовна 4

ИДЕНТЙФИКАЦИЕ ГРАШГРШа.ТЕДШЫХ БАКТЕРИЙ

МЭОСЯЕРЬГ РАОТИИЙ 1

микробиология : /03.00.07/ V

, Диссертация на русском языке

1 ' АВТОРЕйЕРАТ

/ ■ ■ : 1 ■ диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ленинград 1373

! , (

■V ' S'

всесоюзная ордена ленин! академия сельскохозяйственных наук имени в.и.лшина

ВСВЗОЮаыЯ научно-исследовательски институт сельскохозяйственной микробиологии.

Беликова Валерия Леонидовна

ИДЕНТИФИКАЦИЙ ГРАМОТИЩАТЕШШ БАКТЕРИЙ

РИЗОСФЕР! РАСТЕНИЙ

микробиология /03.00»07/

Диссертация на русском языке

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

Работа выполнена в Ботаническом институте АН Тадх.ССР ■ в Институте биохимия х физиология микроорганизмов АБ СССР

Научный руководитель : члвн-корр.АН СССР, доктор биологических наук Е.Н.Ыишустин

Официальные оппоненты :

доктор биологических наук В.К.Шильникова

кандидат биологических наук Е-В-Круглов

Джссертацоя направлена на отзыв на кафедру микробиологии бволого-почвеввого факультета Ш7 им.В.и.Ломоносова

Автореферат разослан 1973 г

Защита диссертации состоится у//" 1973 г

ва заседании Ученого Совета Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии / г.Ленянград, Герцена, 42 /

Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу :

г.Ленинград 190000, Герцена, 42, Ученому Секретарю

Ученый Секретарь кандидат биологических паук

/ЕЭ.С.Ослёдкин/

Изучению.рнзосферной шщрофлоры посйященн многочисленные работ отечественных в зарубежных исследователей. Однако до сих пор остается недостаточно выясненным ряд вопросов« связанных с формировавшем и структурой микробного ценоза в зоне корней растений. Их ревение требует от исследователей знания качественного состава ризосфервой микрофлоры и умения распознавать отдельных ее представителеа.

Известно, что прикорневая зона растений (ризосфера) заселена преимущественно грамотрицательными не образующими спор бактериями. По признанию ведущих микробиологов (Красильников, 1950; 1970; Еоу1га, 1965), аяи бактерии с трудом распознаются не только ори прямом наблюдении, во л в виде чистых культур. Объясняете ся это не только особенностями объекта, но также трудоемкостью установления диагностических признанов и несовершенством классификационных систем имеющихся определителей, изданных 15-20 нет назад.

В характеристике качественного состава рнзосферной микрофлоры исследователи обычно не идут дальше группового анализа. Определение рода, а тем более вида бактерий, как правило, отсутствует в силу сложности этой работы, требующей дополнительных трудоемких исследований. В связи о этим представляю интерес сведения, которые могли бы сделать идентификации ризосфериыг бактерий более простой и надежной*

В настоящей работе были изучены особенности идентификации преобладающей группы ризосферной микрофлора - грамотрицательнше не образующих спор бактерий. При определении рода я вида бактерий были учтены современные данные об их свойствах и таксономии* На основании полученного материала преддринята"попытна построить схему для определения родов грамотрицательнше бактерий, обитающих в ризосфере растений*

ИАТБРЙАЗШ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект настоящего исследования - грамотрицательные не образующие спор бактерии, выделенные из ризосферы следующих растений: яровой пшеницы (тпыегт «Г7ЪЬгоеф«гяшк), мятлика луковичного (Роа ЬиХЬова), ОСОКИ т ОЛСТО С толбик О В О Й (Сагех расЬтз^Иа),

растущих в зоне коричнево-карбонатных почв Гиссарского района Таджикской ССР. Образцы корней брали и обрабатывали по методу Е.З.Теппер (1945). Под ризосферной микрофлорой иы понимаем микрофлору почвы, связанной с корнями растений (ризосфераой почвы) и микрофлору поверхности корней (ризопланы), поскольку точно определить границы мезду этими зонами невозможно (Hovira, 1965)* Ризосферную микрофлору отмеченных выше растений анализировали в течение двух лет в различные фазы роста и развития растений* Бактерии выделяли и хранили на ыясо-пептонном агаре.

Выделенные чистые культуры грамотрмцательных бактерий составили коллекцию в 260 штаммов. После определения родовой принадлежности этих бактерий 38 штампов было отобрано для более подробного изучения свойств и определения видовой принадлежности.

При установлении свойств бактерий тщательно изучена их морфология* Для этой цели помимо обычного микроскопирования нами применены микрофотография* цейтраферная киносъемка и электронная микроскопия. Для определения физиолого-бисшшических свойств бактерий использовали не только общепринятые диагностические тесты* но также ряд тестов, не вошедших еще в лабораторную практику отечественных микробиологов; тесты по определению окислительного к бродильного метаболизма глюкозы (Hugh, Leifsoa, 1953), (жсидазноЯ активности (Kovacs* 195б),аргининдегидролазы (Thornley, I960), 3-кетолактозы (Bernaerts, De Ley, 1963) и другие.

Бактерии идентифицировали по "Определителе бактерий и акги-комицетов" Н.А.Красивьникова (1949), руководству Американского общества бактериологов (Sergey's Manual ot Determinative Bacteriology, Breed et ai., 1957), известного в нашей стране как Определитель Бердяи, и в соответствии с методическими разработками* опубликованными в работах последних 10-15 лет по изучению таксономии основных групп ризосферных бактерий (Dye* 196^; Stanier et al., 1966J Graham, Hodgkiss,I967; Sbewan, Haynes, 1967; Komagata et al., 1969; Veldkamp, 1970 и др.).

результаты й п обсуждение

I. Видовой состав грамотрицатедьяых бактерий ризосферы -растений я некоторые особенности их идентификации

5 результате идентификации лзучеяню: ризосферных бактерий оказалось,1 что они являются -представителями следувдих родов ' бактерий: Aerobacter, Aeromonas, Agrobaetejrlvim, Alcaligenea, Arthrotacter, Erwinla, Flavobac terium,* .РгоазгкоЪасterium, Pseudomonas. Судя по литературный данным, ^тот перечень бактерий говорит о том,, что на ША удается выделить представителей подавляющего числа родов бактерий« обитающих обычно в прикорневой зоне растений. В ризосфере исследованных1 растений не были обнаружены бактерии родов Chromobacterium, редко встречающиеся г природе, Хакъьопюпав, очевидно« вследствие того, что исследовались здоровые растения« а также бактерии рода Aclu?omobact«r,

. Среди изученных риэосферных бактерий встречались организмы« культуральные и физиогого-бнохимические свойства которых совладали С описанием рода Achromobaeter (Breed et al., 1957). Однако внимательное изучение морфологических особенностей этих бактерий и обнаружение у них снэппинг (snapping) типа обособления делящихся клеток, позволили с полной определенностью отвести их К группе кореиеформ И« в частности, К роду Arthrobacter.

Исследователи ризосферной микрофлоры часто сообщают об обнаружении бактерий рода Achxomobacter, но не приводят доказательств правомерности подобного определения. В то хе время специалистам по таксономии рода Achiomonacter до сих пор ве удается обнаружить в природе типичных представителей данного рода. Все это позволяет высказать предположение о том, что, по-видимому, бактерии, подобные беспигмеатным Arthrobacter ерр., принимаются исследователя ризосферыой микрофлоры за бактерии рода Actu-omobac ter.

Больиавство родов бактерий, выделеяныг из прикорневой аоны растений« представлены в наших исследованиях одним видом (д«то->

Ъасter aerogenea, Aeromoaas ер., Agrobacterlvun radiobacter,

Alcallgen*« faecallu, Artbrobacter sp., Ervlnla heebieola. Pronjxobacterium jotansooil ) а ТОЛЬКО роди Plavobacterium И Paeudoaonae - несколькими видами (Fl.auavtoleae, Fl.ferrugi-neum, Ps.fluorescent, Ps.putida).

Фжавобактерин разделены вами на четыре группы* Вадову» принадлежность представителей двух из эти групп установить по сущестяущим определителям ав удалось. Представите!« двух других групп идентифицированы как Fl.suareolens щ Fl.ferrugineum. Правильность идентификации одного аз этих видов подтверждена вядю-чевнеи в настоящее исследование талового штамма нз мехдународ-' вой коллекции* Обнаруженные ваш у Fl.suaveolens и il.ferrugl-аеиш варьнруввдя окраска до Грацу я обособление делящихся клеток по свэпоинг-тнцу (рис.1) позволяю сделать вывод о родстве этих бактерий с корннеформала а необходимости пересмотреть их систематическое положение.

Все культуры Pseudomoaaa оказалась видами флуоревцируодей группы, хотя способность х сивтезу соответствующего пигмента у некоторых из них не обнаружена* Если родовая принадлежность атих бактерий определяется легко, то иначе обстоит дело с вх дифференциацией до вида. На примере двадцати штаммов Peeudomo-пав показано, что сочетания свойств у атих бактерий настолько разнообразны,,что среди них нельзя найти даже двух идентичных. Бели придерживаться таксономии рода РвеиДотохш, приведенной в любом из определителей (Краснльвкков, 1949; Breed et ai., 1957), то можно считать*каждый из изученных нами штаммов бактерий рода PseudomoDae самостоятельным видом. В связи о этим нельзя во согласиться' с мнением исследователей (Rhodes, 1959; Lysa&ko, X96I; stealer et al., 1966), считащнх необоснованным оуцествовавие многих видов флуоресцирущжх Peeudomoaas.

При определении видев бактерий рода Peeadomonaa мы придерживались классификации, предложенной Станиером с соавторами (stealer etal,, 1966), согласно которой группа сапрофитных флуоресцирующих PseudoBonae подразделяется на биотипы трех классических

* ГШ í-v

* -w - Фш У' -

6

- Li

в

Г --V.4' ■4У- i ~

Д

—и—и.

е ** . v

и

I II

Рис.1, (фрагмента фильма) Свэгаышг-тип обособления делявихся кгегок ; 71.suav«ol«as АТСС 958 (I) Я Pl.ferrugineux 19-2 (П).

ВИДОВ! Ps.aeruginosa, Ps.fluortsscena, Pa,putida. Как видно из таблицы I, двадцать штаммов Pseudomonas оказалась представителями двух видов: Ра.fluorescent и Ps.putida. Восемь из этих штаммов принадлежат ».виду Ре.putida, но биотип большинства из инх определить не удалось (см.табж.1). О тех же трудностях определения биотипов Fa.putlda по системе Станнера с соавторами (Stealer et al., 1966) сообщают Санд и Ровира (Saud, Rovlra, 1971), из чего можно сделать вывод о том, что существующее деление Ps.putida ва биотипы требует пересмотра.

Других видов Pseudomonas, помимо флуоресцирующей группы, на ризосферы изученных растений нам выделить не удалось. Изучение свойств бактерий, именуемых часто исследователями Pa.herbl-coim и Ре.radiobacter, не вызывает сомнений в том,что они не являются представителями, рода Pseudomonas, тан как отличаются от Pseudomonas арр.' иным характером расположения жгутиков я некоторыми особенностями фкзиолого-бяохнккческих свойств.

Квогяе исследователе считано» что бактерии рода Paeudomo-м» составляют подавляющую часть рязосферной микрофлоры. Данные, полученные нами при изучения качественного я количественного состава рязосферной минрофхорк нескольких растений не подтверждают ату точку зрения* Учитывая относительное содержание клеток бактерий рода Bseudomonas в прикорневой почве (ризосферной) и непосредственно на корнях растений в различные фазы их роста, мы ваяли, что яоличаствог'кйеток этих бактерий не превышает 20ft общего числа микрофлоры ризосферы (рис.2,5).

Сопоставхеняе данных, полученных вами пря идентификации бактерий» со списком видов, приводялщхся в работах исследователей ризосферной микрофлоре, дает основание для предположения о той, что «вредно количество Pseudomonas преувеличивалось за счет неправильного определения бактерий. В таких работах- среди вреоб-хадаюцих ВИДОВ Pseudomonas обычно ПРИВОДЯТСЯ Ps.herbicola в Pa.radiobacter (Палецаая о соавт., 1968).

Таблица I

Разделение катов Рз.здиогеаеепа и ва биотипы

по классификационной системе.Стание^ с соавг. (з«ап1ег

втанн

е* &1., 1966) ~ :

______I _

¡1ела-[0бра- [Дени-1 Усвоение ■ ТП,

'.тина-звание {три- }——,г-; ) - Вид и + -. - + ■

биотип

I. 19 - -

г. С-55

3. 10 - +

4. 1-1 — -;■

5. 13 - 1 +

€. 22

7. 12

8г 5-2 • +

9. 9 ± -

10. 21 t -

II. 14 1 -

12. II + +

13. г ♦

№. 15-1 + -

15. 5 + -

16. 4 + -

17. 3 -

18. I + -

19. б + -

20. 7 —

Г+" Г+

г+ +

±

■ + + +

+ + +

и

+

+ в

1

н

t ±

*

1 Рв.риЗДйа, + •-«_

Рз, Пиогвзсегш, в

С ?

+ В

А

С

* В

* а

а

* о

а

Примечание: (+) - положительная, (1) - слабая положительная,

(-) - отрицательная реакция; н - реакция на проверялась; г - восстановление нитратов до свободного азота; А, В, й - биотипы*

Рис.2. Относительное содержание клеток

бактерий рода Pseud-omonas в ризосфере мятлика в различные фазы его роста.

1 - на корнях ■{

2 - в риэосферной почве.

/■моим

Рис.3. Относительное содержание клеток бактерий рода Рзеийопюпаз в ризосфере пшеницы в различные фазы ее роста.

1 - на корнях;

2 - в риэосферной почве.

Нередко о родовой принадлежности бактерий исследователи судя г топко оо вненнему виду колоний ■ бактерии о просвечивающими коловший причислят к роду РвеиЛотопав (С1агЬ, 1940; Береэовл, Рекпе, 1950; Федоров, Непомилуев, 195*; Пушкинская» 1966), принимая, по-видимому, за флуоресценцию свойства таких колоний менять окраску в проходящем свете.

Преувеличение количества, а вместе с тем в роли РаечЛото-мв в ризосфервой микрофлоре отвлекает внимание исследователей ох изучения других групп бактерий* В ризосфере исследованных растений нами были обнаружены помимо бактерий рода Рвеиаотспае представители еце восьми родов грамотрицателъных не обраэущих спор бактерий (см. табл.2). Некоторые из этих бактерий, например» представители рода П.алгоЪас*ег1ия количественно не уступали РзеШотопаа ерр.

2. Диагностические свойства и тесты

Идентификации больного числа панков бактерий обычно предшествует дифференциация или группирование их по тем кож иным диагностическим свойствам. Изучая куяьтуральние, морфологические и фнзяохого-бнахимическме свойства выделенных бактерий» мы пытались выяснить, какие из этих свойств наиболее пригодны для дифференциации грамотрицатедьных бактерий, обитающих в прикорневой зоне растений.

Идентификация бактерий по ключу любого руководства начинается с определения способности их клеток окрашиваться по Грану и характера расположения жгутиков. Изучение этих свойств показало, что оба признака проявляются у бактерий не столь четко, как принято считать.

Дифференциация бактерий на гракподожите ныше и грамотрица-тельные без учета вариабельных может стать источником ошибок при идентификации. Нами было установлено, что окраска по Грану 7 вариабельных бактерий зависит не только ох возраста культур, но

•."■с; л га■,.-■ .V • ■.-■..л,-.

•И;.0)Г. вцбора, варианта .окрашивания. В связи с этим цнргие;корине-

формы.окрашващиесячасто отрицательно! могут .быть, принята за истинные.- бактерии* • . ' ■

-Деление подвижныхбактерий на группы о полюсными или с перитрихиальнымя жгутиками без учета, промежуточных: форм (бактерий с латеральнымии смешанного типа жгутиками), может также привести к ошибкам не только в идентификации, но и в классификации бактерий.-Например,, л одной и той же'культуре Ег»г1л1а ЬегЫсо1а обнаруживаются клетки с типично деритрксиальными, одиночными латеральными ("дегенератдвяши" перитрихнальными) и полосными жгутиками* -Эта бактерия, может быть классифицирована по-разному в зависимости от оценки типа расположения жгутиков,. Следовательно, в определении характера расположения жгутиков, как и^в оценке результатов окрашивания по Грану* необходима осторожность.

Проведенные, нами наблюдения за живыми клетками в динамике роста и развития кyл¿тyp дают основание'полагать, что еще не исчерпаны возможности использования морфологических признаков в диагностике бактерий. В частности,' для-этой цели.может успешно использоваться характер обособления делящихся клеток: простой и снэшшнг-тины. Бели при определении таких бактерий как'Рзечйо-. топав или АегоЪасЬег ерр, можно ограничиться беглым просмотром окрашенных препаратов или живых клеток в суспензии, то в случае бактерий семейства АсЬготоЬас^ег1асе&е необходимы наблюдения за поведением делящихся клеток. Нами было обнаружено, что бактерии данного семейства сходны по культурадьньгн и физиолого-биохимиче-ским свойствам с некоторыми представителями группы коринеформ и только характер обособления делящихся клеток позволяет различить ати две группы бактерий*

Нередко при идентификации исследователи группируют бактериж по внесшему виду колоний: форме и консистенции* По нашим данным, для группирования грамотрицательных бактерий ати признаки непригодны в силу их нечетной выраженности и вариабельности. Так, по

форме колоний и консистенции сходны бакт.ер^'родов Aerobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Pseudomonas (беспигментных вариантов), а способность образовывать колонии слизистой консистенции варьирует внутри отдельных роДов (табл.2), Однако последний признак является одним из ведущих при определении Agrobacterium epp., как и диффузный рост (роение). - при определении Proajocobactе-rtum spp. /

Синтез пигмента оказался более надежным^признаком в группировании бактерий при определении их родовой принадлежности (табл.2)..

Из физиолого-бкохимических свойств наиболее показательным в дифференциации грамотрицательных бактерий оказался характер метаболизма углеводов, в частности, глюкозы. Предложенный Хью и Лейфсоноц (НцдЬ, bijfepn, 1953) тест для обнаружения этой особенности Йа^терий-дает стабильные и четрие результаты (табл.2). Этот тест' позволил разделить бактерия на три большие группы:

1) бактерии, сбраживающие глюкозу с интенсивным подкислением среды,; смтровозд^ющимея иногда заметным выделением газа;

2) окислительно, метаболизирующие глюкозу (аэробно); 3) не дающие ни одной 'из этих реакций (табл.2). Определенный тип метаболизма глюкозы характерен для бактерий больших таксономических групп -семейств, родов. В связи с этим каждая из трех групп бактерий, как правило, содержит представителей немногих родов, что значительно упрощает последующее определение бактерий*

В последние годы при определении бактерий стали широко использоваться онсидазный и аргиникдегидродазный -«оты. По нашим данным, их можно рекомендовать лишь для дифференциации бактерий родов Pseudomonas, Aerobacter, Aeromonas, которые дают наиболее четкие реакции в этих тестах, в частности, оксидазном (табл.2)* Однако бактерии рода Pseudomonas можно отличить от двух других родов с помощью теста Хью и Лейфсона. В связи с этим необходимость в оксидазном и аргишшдегидролаэном тестах может возник-

Таблица 2

Диагностические свойства граиотрицате лына бактерий ризосферы растений

Число штаммов, проявивши! следующие свойства

ПРОВВ Напьи-1 I

рев- пм^ ¡Метаболизм

иа* {«"к11! манта ! гжюкоэи

окиас-! меа1а ГДИК03Ы ку во ¡керо-Гфлуо- ¡окис- юро-Граиг 1тин0-!ресцг-!литель4-диль' Ьцного! руюиего! ный I ный

Юли- !

йЬи+глй?

1Н0с1Ь1вий I

I. Рвеи1отопаз 5* 0 0 32 34 0 34 20 0

г. Ег*1п1а, (Епв,ЬегЪ1со1а) 20 0 20 0 20 20 (20) 0 0

5. ЛвгоЪае^Пш 12 0 0 0 0 0 «г). 12 0

4. АгЪЬгоЪа^ег 25 17 0 0 0 0 (14) 0 0

5. Л1са11£епеа 42 0 0 0 0 0 (38) 0 0

б. АегоЪасЪег 10 0 0 0 10 10 0 10 0

7. Аегстопая б 0 0 0 6 6 б б 0

а. ПатоЪ&с Ъег1ит 10? 29 103 0. 0 0 (62) 32 0

РгощужоЪасЬег1ит 8 0 в 0 в 0 8 0 8

Примечание; ( ) - слабая реакция.1

нуть топко аря дифференциации Aerobster и Аегошопая spp», если не известен характер расподожееия жгутиков этих бактерий.

ори уточнении принадлежности бактерий к роду Agrobaoteriun мы питались использовать тест Бернарта я Дв Лн (Bernaerte, Le Ley, 1963) но определенно 3-кетолактозы, а также выявить способность этих бактерий расти на агаризованной среде с таннином (Рыжкова, 1957). Одвако нечеткие результаты, полученные нами при изучении этих свойств бактерий, пока не позволяют сделать определенный вывод об их диагностической ценности для Agrobacterlum spp.

Такие свойства бактерий как наличие гидролитических ферментов (липазы, яелатинаэы, амилазы), способности восстанавливать нитраты, усваивать определенные источники углерода и азота и ряд других свойств варьируют внутри многих родов, а потопу могут быть полезны только при установлении вида бактерий.

3* Дифференциация бактерий до рода

»г

Идентификация ризосфервых бактерий по имеющимся определителям затруднена громоздкостью ключей, охватывающих все известные группы бактерий. Кроме того, использующиеся в настоящее время определители (Красилъвиков, 1949; Breed et al., 1957) изданы 15-20 лет назад, поэтому в них не учитываются данные исследований последних лет, вносящие существенные коррективы в таксономию обсуждаемой группы бактерий. Те немногие рекомендации по определению бактерий, которые опубликованы в последние годы исследователями микрофлоры почв и растений (Hirte, 1969; Возняковская, 1963, 1969), также не учитывают сведения последних лет о систематике грамотрицагелышх бактерий*

Предлагаемый нами ключ является рабочей схемой определения родов граиотрицателъных не образующих спор бактерий ризосферы растений. Он разработан на основе проведенного исследования и литературных данных. Предлагаемый ключ отличается от ключей известных определителей (Красильников, 1949; Breed et al., 1957)

-Ifcl-

прежде всего-тем, что в нем используются в качестве разделу..,, хезьных признаковг^актериЦ особенности, иетаболизиа. глшозу в л среде-Хью и Лейфоона (Hugh,,. j>äi££rcn,.-l953) л липы ¡обособления делящихся клеток (простой и снэшхинг тип«).. Цы .нашли,- возможным. - и удобным-не.начинать определение бактерий с изучения характера расположения жгутадрв* как эхо принято в .любом .определителе. : К данной особенности.йакцерий как разделительному признаку, мы прибегаем на последних этапах опредеден^ш-бантерийлв случае .необходимости. Это, с навей, точки зрения, ¡должно значительно- ■ _ упростить определение бактерий, так как изучение жгутиков связа-. на- с:трудностями методического и технического порядка. К тому же, как отмечалось.выше, не всегдагудается-правильно определить тип расположения жгутиков. - :

•Мы предлагаем начинать.дифференциацию определяемых бактерий с изучения особенностей пигментообразования. Этот путь прост и позволяет в отдельных случаях сразу установить родовую принадлежность бактерий. Тан, синтез.грамотрянательными бактериями фиолетового пигмента, ие выделяющегося в среду, свидетельствует о принадлежности организмов к роду Cbromobac-teriAim,' а синтез зеленовато-желтого флуоресцирующего пигмента - с принадлежности к роду Pseudomonas. Определение особенностей метаболизма глюкозы позволяет завершить диагностику беспигментных вариантов бактерий рода Pseudomonas, желХОПИГМенХЯЫХ сапрофитов рода Erwinla (Erw. herbicola) и разделить остальные бактерии на группы с небольшим числом родов (по 2-3 рода). Для окончательной дифференциации каждой из этих групп следует знать либо тип обособления делящихся клеток, либо некоторые культуральные особенности, либо характер расположения жгутиков. Визе приведен предлагаемый нами ключ.

Рабочий ключ для определения родов грамохрицательных не образующих спор палочковидных бактерий ризосферы _;_растений

I. Грамотрицательные бактерии - граивариабельные

коринеформы

2* Синтезирующие пигменты ................. 3

- Беспигментные ................. 8

3. Пигмент фиолетовый, в среду не выделяется

,..род ChromobaoterivuD

- Пигмент зеленовато-желтый флуоресцирующий, выделяется в среду ...род Pseudomonas

- Пигмент желтый или оранжевый каротиноидной природы, в среду не выделяется ................. 4

Сбраживают глюкозу в среде Хью и Лейфсона (анаэробный метаболизм) ...род Erwinia

(Erw.herbIcola)

- В той яе среде окислительный (аэробный) метаболизм глюкозы ................. 5

- Реакция, свидетельствующая об усвоении глюкозы, обычно отсутствует или очень слабая

................. 7

5. Расположение жгутиков полюсное

...род Xantbomonas

- Жгутиков нет ................. 6

6. На агаризованныг средах рост диффузный (роение), иногда' наблюдается скользящее

движение клеток ...роды Promyxobacte-

rium и Cy-fcopbaga.

- Рост обычный ... род Xantfhomonas

7. Тип обособления делящихся клеток простой

... рОД Flavobacterium

- Снэтмнг-тип обособления делящихся

клеток (наличие т-форм) ...коринеформв (роды

Arthrobacter, Erevi-b&cterium)

8. Сбраживают глюкозу в среде Хью и Лейфсона (анаэробный метаболизм)

..................... 9

- £ той не среде окислительный метаболизм глюкозы. Жгутики полюсные

.род Рзегйотопаз

{беспигментные варианты)

- Реакция, свидетельствующая об усвоений глюкозы, отсутствует или очень слабая

.....................10

У, Оксидязяая реакция положительная. Расположение ггутинов полюсное

... род Деготспае

- Оксидазная реакция отрицательная. Расположение жгутиков перитрихиальное

... род АегоЪеи^е!'

10. Хороший рост с образованием слизи на среда* с минеральным и слабый на средах с органическим аЗОТОК ... РОД АегоЪас*ег1ит

(и, возможно, ВЫгоМит)

- Хороаий рост на средах с органическим и слабый на средах с минеральным азотом

II. Простой тип обособления делящихся клеток

11

12

- Снэппинг-тип обособления делящихся клеток {наличие \г~форм)

... коринеформы (возможно« Аг№гоЪа<^ег)

12. Слабое кис л ото образ ование в средах с углеводами

... род Ac.hr от оЪас^ег

- Отсутствие кислотообразования в тех же средах

Известно, что в таких группах бактерий как коринефорш, Agro bacterium и Bblzobiua, Cytophaga И Promyxobacterium нет четких границ между родами, поэтому мы Не разделяем названные группы на роды.

После установления рода бактерий по данному ключу для определения вида следует обращаться к помощи специальных руководств* Для идентификации бактерий большинства родов наиболее пригоден Определитель Берджи ("Sergey's Manual of Determinative Bacteriology", Breed et al,, 1957), В TO время как при идентификации мнксобактеряй (cytophaga и Prooyxobacterium), с налей точки зрения, лучше пользоваться "Определителем бактерий и актиномидетов" Н.АЛрасмльникова (1949). Бактерии рода Pseudomonas проще дифференцировать до вида, придерживаясь системы биотипов (stanier et al., 1966). Что касается таксономии Erwinia berbicola, to недавно предложенная классификация этой бактерии (Dye, 1964) пока не учтена ни в одном из определителей*

Литературные данные о сходстве качественного состава риэо-сферной микрофлоры с эпифитной (Vagnerova et al., I960; Зоэкя-яовская, 1963) и почвенной (Vagnerova et al., I960; Мишустии, 1966) позволяют рекомендовать настоящий клич для определения грамотрицагельных бактерий не только прикорневой зоны растет;а. Предлагаемый нами ключ не охватывает всего многообразия ризо-сферныг бактерий, однако мы надеемся, что он окажет помощь исследователям при идентификации грамотрицательных бактерий.

ВЫВОДЫ

В результате изучения диагностически свойств и принципов идентификации грзмотрицатвлышх не образующих спор бактерий, выделенных из ризосферы травянистых растений, установлено, что: I. Наиболее показательными при дифференциации грамотрица-тельвых бактерий являются особенности пигиентообразоваиия и характер усвоения глюкозы в среде Хью и Лейфсона. Тип расположения жгутиков - менее надежный и удобный признак.

, 2. Основным критерием отличия бактерий семейотва Aoüromo-bacteriaceae от группы коринефори является тип обособления делящихся клеток. Предлагается использовать данный признак в пересмотре таксономии некоторых видов бактерий рода Л av оЪас terim,

3. Бактерии родов Aeröbacter- и Aeromonas исгут Сыть разделены по признакам оксидаэной и аргининдегидралазной активностей, если не известен тип расположения жгутиков*

4. На основе полученных и литературных: данных разработан ключ для определения родов грамотрицательных не образующих спор ризосферыьк бактерий*

5. Изученные бактерии определены как представители следующих родов; Aerobacter, Aeromonas, Agrobac teг tum, Alcaligenes, Arttoobacter, Erwinia, Fl&vobacterium, Ptomyxobacterima, Pseudomonas.

6. Бактерии рода Pseudomonas представлены видами флуоресцирующей группы: Ра.fluoresc еле и Ps.putida. Организмы, называемые часто исследователями Ps.berbicoia' и Fs.radiobacter не принадлежат К роду Pseudomonas.

7. В ризосфере изученных растений бактерии рода Pseudomonas составляют 10-20% общей микрофлоры. Ставится вопрос о пересмотре существующего взгляда на бактерии рода Pseudomonas как преобладающей группы ризосферной микрофлоры. ■ ■■ '

По материалам диссертация опубликованы следующие работы!

I. Беликова В.Л. 1969* Распространение бактерий рода Pseudomonas в почве и на растениях* Современное состояние классификации этих бактерий. Сб.ВДОИТИ ^Микробиология на службе с/х". (Успехи почвенной микробиологии) стр.13-30.

2* Белякова В. Л* I97I* О таксономии Pseudoaonas herbicola. Доклады ТСХА, вып.162» стр.269-272.

3* Беликова В.Д., Печников Н.В. 1972. Систематическое положение некоторых видов бактерий рода Piavobacterium. Изв.АН СССР, сер.биол., В» 6, стр.855-659.

4* Беликова В.Л. 1972* Морфологические особенности клеток в диагностике флавобактерий. Краткие тезисы доклада на 1-й конференции о задачах и катодах работы микробных коллекций СССР* стр.74.'

I

Подписано в печать 12.08.73 г. Заказ I025P Тираж 180

Отпечатано на ротапринте в Научном центре биологических исследований АН СССР в Пущине.