Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МУТАНТНЫХ ШТАММОВ RHIZOBIUM MELILOTF И AGROBACTERIUM RADIOBACTER И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С РАСТЕНИЯМИ ЛЮЦЕРНЫ НА ПЕРВЫХ ЭТАПАХ ИНФИЦИРОВАНИЯ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МУТАНТНЫХ ШТАММОВ RHIZOBIUM MELILOTF И AGROBACTERIUM RADIOBACTER И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С РАСТЕНИЯМИ ЛЮЦЕРНЫ НА ПЕРВЫХ ЭТАПАХ ИНФИЦИРОВАНИЯ"

я-29096

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ нменк К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

АБДУЛ ЬРАХМАН ХАММУД СЕЙФ

УДК 63 : 576.8 : 633.31 : 616—022.1

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МУТАНТНЫХ ШТАММОВ кшговшм МЕЫЬОТ! и АОНОВАСТЕШиМ ЦАРЮВАСТЕК И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С РАСТЕНИЯМИ ЛЮЦЕРНЫ НА ПЕРВЫХ ЭТАПАХ ИНФИЦИРОВАНИЯ

03.00.07 — микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1988

Работа выполнена на кафедре микробиологии Московской ордена"1ЛёнМна; н орден^ 'Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор В. К- Шнльннкова.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, старший научный сотрудник и. Н. Андреева, кандидат биологических наук С. В. Родионова?': ..........*

Ведущее учреждение— Научно-производственное объединение «Подмосковье», - ,

Защита состоится « $ » „■■ ,1988т. в « ^ »ча-

сов на заседании специализированного совета ,К 120.35,01, в Московской сельскохозяйственной академии имени-К; А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49, Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « $ » \ . . 198 А г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук

С. М. Саблнна

■ --

Актуальность. В народном хозяйстве Шного Йемена (ffflpff),

идуодаго по пути социалистической ориентации » öoöo^aб х^ультуры занимают одно из ведущих мест, как имеющие большое значение, в питании населения и повышении плодородия почв. Роль биологического азота в последние годы растет во всем мире СЬЛишус— тин.1985; Кретович,Х988; Burrie, 1988; Footcatс, Lady, 19S3). Клубеньковые бактерии успешно используются в качестве бактериального удобрения (Кояемяков, ДоросинскийД987). Вместе с тем, прежде чем высокоценные мутанты будут.рекомендованы в производство, она должны быть проверена на стабильность приобретенных свойств, оценены по различный показателям в сравнений с исход -ними культурами,в том числа на идентичность основных биологических свойств е таковыми исходных штаммов. Последнее и определило проведение ваших исследований, связанных с характеристикой ряда цутантных культур клубеньковых бактерий, раэличашихся цризиа -каш ■ Ко<1, Пх . и другими.

Мутантные культу!®» были люоезно предоставлены нам зав, от -делом генетики бактерий Б.й.Симаровым {ВНИИ сельскохозяйствен-ноЭ микробиологии, г. Пушкин, Ленинград} и, доктором Конд? оши CKoti ~ dorosi )/Биологический центр ВАН,р.Сегед, ИЗ*)

»ajpf д исследований. Охарактеризовать в сопоставле-

нии с исходным (родительским^ штаммом CXMI 20 ыутантных штаммов Rhizobium melilbfci Н . Актobacteriun raäiobactar по следующим признакам: yv ■ . t ■;':

- характеру влияния каждого штампа на процесс инфицирования растений люцерны; :,.".. , ,

: — реакция исследуемых штаммов на соединения терпеноидноЗ природаНотходы целлюлозной промышленности):.фракцию Б-153,со- . деркащую тврпеновые спирты, сесквнтерпоноша углеводороды и дя-терпены.и eS производные -КТС и КСД.'Эта-часть работы, являлась

продолжением совместных исследований, вещстхся кафедрой микробиология а кафедрой органической зекта ТСХА (зав•кафедрой,проф. й.и.Грандберг; с цвльв более полной утялизацт отходов целлю -лозной промышленности, создания безотходных технологий и обеспечения заэдты окрузаюздй с рода от загрязнения;

- солоуотойчивссп: исслодуе«.их культур, как признака,не сцепленного ни о одним из доминантных признаков мутантинх штаммов, ...

Научная новизна. Впервые детально исследован процесс ин -фискрованкя растений лвдэрны мутантными штаммами клубеньковых бактерий, различашимися по ;;od~, Pix", «od*, и аг-

робактерим, которым введены мегадлаэмида риэооий, Показана малая вариабельность солеустойчивости и отношения к фитогормо -залыши веществам исследованных мутантов.

Прартдач^ская ценность. Подученные материалы помогают понять процеос эволюционного щжспосоолекия л формирования специфичности клубеньковых бактерий к растению-хозяину,поскольку в опыт были включены как вирулентные штаммы ризобий,так и штаммы, характеризушиеоя :iod~ (.подобных опытов о аборигенными штампами провести не удаются,-гак как их просто.нельзя идентифицировать как ризобий). Результаты представляют интерес для практики нитрогини задай в ВДРЙ.

' работы.Результаты доклятгнвн^птсь и обсуждались

ва заседаниях кафедры микробиологии ТСХА, научных конференциях TCÄl(I937 и 1968 гг.

' Объем тботн. Диссертационная работа изложена на нъ страницах машинописного текста, включает таблиц, J4 ри- . оунков. Состоит из глав, 6 выводов. Список литературы включает 2J' наименований, -

СОйБГЕАКЩ РАБОТЫ

Объекты е ггэтоды исследований. В качестве ооъвктов исследования билк взяты 16 мутанткых ^таг.7.юв клубенькобцх бак горка Ж[ОР1Ш Hh.nolilOii . И агробакторий ( A.radiobacter1 ) КЗ KOJI-локсдл ББП1 сельскохозяйственной микробиологии ir.Пугжлн, Ленинград (.Лаборатория генетика стсрооргйкпзмов, аав.дпборатор^а Б.В.Старов). Цтакмы слодугкую характеристику: '

СКЯ (неходкий) ; stra. этот стакм обозначался ка» 425— прототроф, образует на. агаризовашоЗ среде » 70 укорошо c.-zxaz-стые колонии, характеризуется достаточно высокой скоростью рос~ та ка растении-хозяине; 806 üod"; £2Ъа-1- rod" : str R " j. I32.1iöd~ :pix~;T605 ".rod" KnR;812 7±x- ; 330 Fix tius ;354 Fix

aus ;T 330 KrA Ade; T354 Ktr-R Kb11 Ade Fi:f205 V+ (скорость образования клубеньков-снижена;;.37 V" (скорость образования: . клуоэньков снижена/ п Т37 (скорость образования клубеньков снижена; . исследованы такяе и мтамка клубеньковых бактерий ( Rh. ■ aoliioti J,получены из лаборатории доктора Кондрош (Kondoto-si, Венгерский научно-исследоватвльсюш биологический центр ■АН Венгрии, г.Сегед;. Эта.штаьаш характеризуется следующим образом: ■ ":'"'."■: '..".■ v ■ : . ' АК631,жкей таи Ч'. wild typo ; Eh.noliioti,4I; : zb 121 :;od" производнся пэлецяя;от AK63I; ¿KI492 производный от ЛК631, долби-.:.1 на . р-=уа: { плазмэде. ■ ; - , -

{.¡угантще штаммы агрооактернй { .v.rsdiobacter ) характеризуются следутопи образом: 57 ft ; походный штамм1 л.radiometer1 s liod" i 2/7 и 2/24 содержат .Rii.aeliloti Fi?:.

-. . Пта.\кэ клубеньковых бактерий лсцорны С ith.rsoiiioti ; и аг- ; робактерй ( A.rr.diobncter- ) культивировали ha среде Х- .79 ■ (Лро-атам с ссавг. ,108-1). • ; .. .... ■; ■■.'■,.-;■..

Сошка растений люцерны стерилизовали по (.«етоду Патмэна,. ( Nutrian, 1949 j, затем проращивали а тетонпе суток пря тегае-ратуре 28°С, паиявиуигиеся сеизна (длина проростков 3—1 i-ai) обрабатывала в течегаа двух часов суспензиями клубопькових бактерий я агробакторкЯ, Для вира^кваиия растений использова- ■ ля агартзованиу» среду Торнтста ( "nomton, 1930 ).В каждую колбу емкость» 500 мл высевали со 15 инокулировашшх св!,*лн люцерны в Ь-кратноН совторпоста.

Растения вирац;:валя в фитотроне кафедри ьяхробиологаи ТСХА. Освещенность 4500 лк, за процессом ин^аадрОЕания растении люцерну и образованием клубеньков наблюдали в динамике в тече -кии 35 суток. Корни растений просматривали под световым микроскопом tJEM.5 по всой. длине участками по 3 ist. на каждом участ-. -ке подсчитывала обцое количество искривлениих и специфически искривленных корневых волосков. В каждом варианте визуально учитывали количество образовавшихся клубеньков.

С далью наблюдения за локализацией клубеньковых бактерий и шробактерий на корневой системе люцерны корни $жсировали по методу Еузева (1978). Препараты просматривали в сканирующем . " электронно« микроскопе ;чез1А" ВЗ-300 (ЧССР),о разрешаю -щей способностью 15 нм.

Дзш изучения солеустойчнвостк клуоеньковых бактерий и аг-робактерий их вырадиаалд на бобовом,агаре(Тепсер о соавт.1987) с различной концентрацией Kaoi .; (0,25-3,Св). Количество образовавшихся колоний подсчитывали на 4,7 и 10 сутки,на 5 сутки подсчитывали количество колоний и измеряли их в соответствии о-методом, описанным К.Р^Ромеем (1985).

При изучении влмюм физиологически активных веществ Б-153, КТО и КОД клубеньковые бактерии л агробактерки выравдвали на среде К 79 с разжчнаот концентрациями,этих.веществ от 10-4

подсчитывали количество колония (3 повторности) на 4 сутки. При изучении вяияния фракций Б-153 (концентрация КТС и КСД (концентрация КГ6^) ва процесс инфицирования корневой систег.зд лщерны клубеньковыми бактериями и агробактерпями вели наблюдения за искривлением корневых волосков и образованием клубеньков. Повторноеть опыта 5-кратная. Определение нптро-ге казной активности клубе нькових бактерия лщерны и ахфобакте-рий в симбиозе с растениям люцерна осуществляли ацетиленовым «етодом. 1

При обсуждении результатов исследований в таблицах в автореферате приводятся яашые только для нескольких штампов,сгруп-шреваннах по обансстк признаков, как наиболее типичных.

Процесс инфицирования лщерны мутантными птаммаш клубень-кош х оактермй люцерны и агрооактерий. шЗсуядается влияние разных мутантных штаммов на процесс инфицирования растений лщерны сортов Заиневача и Азербайддан-5 в сопоставлении с исход — _ шил иташои'СЖС. Для этого итанз»- характерно специфическое искривление кончиков,корневых волосков в виде ручки зонтика и ветвление, корневых.волосков с различной степенью искривленности на оооих сортах, однако расположение спаддафичоски искривленных коршвых волосков зависело от сорта растения. ■ ' . ■

Различия в количестве клубеньков на сортах дщерш были минимальны (табл.1,2),"-можно отметить лиаь некоторую тенденцию в скорости их появления: накорповоЗ системо люцерны сорта .Азер-оайлжан-5 они появились па 7, а на корнэвоЗ системе лскеркн сорта СаШсвича на 9 сутки. . . ■*

ГЛутантныП стамм 806 ;;ос!~, как и исходный, газывал тракторное специфическое искривление кориепах волосков на обеих сор -

■Динашпса иогфтлеаая корневых голосков г образования хлубеаыюв на коряевой система дщарнн сорт Азэрбайшая-5 при * инокуляции мутантшш шташгш клубеньковых йакхерди ( Bh.maii.ioti) я агройактерии ( А.ггиИаЬ«с1<»г)

Тай!. 7.

Т!!Г~I■ „ Т '!]![

7 '-2 ' XI ! 13 1 15 I 12 ' ! И ! Ш ! Ъ I Ш ! Ш ' ЗХ I 23 5 ! 1С ! 12 ! н ! 15 ! 10 ! 20 ! 22 ! 21 ! 25 ! 20 ! ЗСИ 32 13? _1 !_I_I_Е_I_J_1_!_!_!_!_

сутки 1

показатели !

1

Л.

специф, искривя • ■коря.волоски

цскривл.корн. " валоскй

ойщее кол-во кэрн,волосков

кол-во кяубень-ков'

I

4

т

ЯЬ.теШо«. СМ1 (исходный)

I í - 3 2 } , I

22 Щ"' _ 54 21 Щ _ а

Щ Щ . Щ Ш Щ .. Щ

&& ' - ол Ь2 _ Ш 1Л 2Л Ы М

I - ■

35 21 23 Щ ,11 12 22 ■ 25 22 §1 25 22

СШЦПф.ИСКрИВЛ, I

коря,волоски -

иекривл.корн, 4Д

ВОЛОСЕЯ .

ОбВДВ КОЛ-БО . 117 КОрЯ. ВОЛОСКОВ .

кол-во клубеньков .

I

135 125

~ ш

м

ВЬ.тэШои г 350

- ! ? I

- Я Ч $

106 Г41 134 , тг ХГГ

_ ы м

а ы

I II I. I -

Щ 22 22 Щ Ц 13

Ж Ш 21 25 Ц 21 М

112 1x2 1А Ы1 Ш %&

слсциф.искрявл. корн.волооки

■искривд.коря.

ВОЛОСКИ ■ -

об^ее кол-во коря,волосков ■

кол-во клубаньков

1

I

Б7

я*

123

I

75

I

I

44 53

НЬ.шаШоЪ! 806 Но<Г

I I - - ■ _ -I -

Ш _ 48 23 22

и

тМ * ?

1С т

Ы ш я

СПЗЦИф.ЯСКрИВЛ. КОС'!. ВС,ТОСКИ

кскотвя.корн. : волосков

МыаеШои Ак 631

I 2 .3.1

обдое кол-во ■ иорн.волосков ■ ■

кол-во клубеньков

I I I ...

Ш Ш Ш Ш- & ш Я Ж :Ш ш 0,2

г I I I х ___

51 42 45 22 & Ш Ш &

Ш М 82 81 72 Ш Ш М

1& -¡л ;ы ум ты ал-

спе^.кскргал. .дорн.волоока яскразл.ксрн. ' '

ЙОЛООКИ

облее кол-во

;КОрЯ.ВОЛОСКОВ

кол-во клубеньков

1.

12 ш

I- I

21 &

22 22

НЬ.вдШои 2В 121 Но<Г

I £ 1 I I

2 М' Ж Ш

ш

'И*- 52 ■■ Ж

I ,: I: I I _. .V

45 ■ 38 3§ 22 ^

ш и':аа и -24 а

А.га<ИоЬао1ег 57 Е (исходный) ИосГ

ч

слециф.яскрявл. - - - _ _ - - - - - - - -

корн.волооки

кскриэи.корн. 12 II & ' Ш- Ш ' Ш 13. Ш и ~ X-

волоски - - - - - 54,- - - ь -

сЗдае кол-во ИИШДЗЛЕМШЮ Ёй '' ЮЗ 75 - 21 12

кора.волосков - - - - ■ . По - - - - /и - -

код-во клубеньков - - - - - -■-.*- - - -

А.шШЛасЪвг 2/7 Иой'.Пх"

' спедиф.ийфивд. - - - - - - - - - - - -кори.волоски

дофвм.кар. М. Ш Ш Ш Ш Ш ' ~ ъ ^ г. а. I,

волоски - - - ■ - 57 3215 ~ ■ (Г и у - -

ойаеэ коа-во =_™=__г„=_Ж. е5

волосков - - - - П8 1ГО155ТО7&Г7ГЕГ-- -

кол-во клубеньков - - - - - - - - - -

Дшшлика искривления корневых волосков и образование клубеньков на " корневой системе лщорвн сорта Заакевпча ин^щцровании мутангнигл! штоиглэш кнуйеиьксшк бактерий люцерии (нь.авШои) и агробактерич (А.га^оЪасьсг)

Табл.2

" сутки 15 17 ! к! ! II ! 13 ¡12 ! 12 ! 12 ! Ж ! Ш !27 ! Й9 !31 ! 33

-лакаээгош; ! 5 ! 5 1 10 ! ¿5.1 ы - ! I? I 15 ; % I 55' ; 53 .'55 !55 ! Ш ¡35 1 ЗГ '

■ ' ; •... ВЬ.пеШса! СЯИ. исходны:!.

сясю$.кскрквд. \ I. I г 3 2 3 2 2 I I: I _' : '

¡:г:<р;-л1л.кор11. Ч./' * Ш ¿1 25 - 22 : 22 21 ¿2 51 Дй Ш Ш Ш

■ ВиЛОСКЯ:'. ■ - А Я - - - - - - - -

со.;сс 2:од-оо Ш ¡2 Ш - .. ¿Со 103 52 22 & Ш 2§ 22 £5

/юлоскоц ■ ■ '.; ■ - ■/ . - 141. 137 - - - . . - - - - 1

ко,1-во клубенькез; ■ _'..... ' ^ Ы5 . 2*2 ИЛ 3.8 4.0 4.0 У

ВЬ.воШоМ, Г ¿30

с11ощц;.):скрквл.' . I I I - 2 2 4 ■ 2 2 I I 1 ■

■ керн.ВОЛОСКИ . V.. - '4 3 - ~ ~ - - - ■ -

;:скр;ш.г.орн. Зд & Я ^ ~ 2 а! 22 27 21 & ' Ш

ЗОЛССКЛ .-'■■- V - 51 33 - _ - - . - - ■-/■-.'.- ■

со!;ио" К07.-Е0 1Ш Ш. Ш - . Ш 2 Ш & £2 2£ 25 £2 £2 £2

:ВОГ.ОСКСВ ■■."■'."■'.■■'■'" '■ ■■ ~ -У® ' Ко - - " - - .

кол-во клубеньков ^ _ _ - . - М 1Л2 1а2 1*2 £»2 2*2 2*1 2.8 4.0

* Kh.meliloti 806 Bod"

спедеф-нскривл. II = = ; = = ; z _ __ ___

коря.волоски - - I I I I I I X

S™1*' 25 22 35 35 23 57 GS 75 55 . JS ^ 32 S7 5Г .]j

odnse ш-ю 36 95 - - - - - - - - - -

корг.шюскпв ТГО ' "Щ Ш T3ö 135 145 T2T SB 55 79 77 75 59

кпя—во Kttjöeab— _ - _ -

ков ^

Bb.melilotl tX 6J1 ■

сгециф.искрешг. - II 112 3 2 I 'I I I I = z =

кори, волоски - - - - - - - . - -

зтскривя.корв. ■ "

голоски ■ ш 22 35 41 £2 25 . ZI S4 SS 53 В. 21. 22 12 '

. —■ — — — ._ — — — и

О

- oö5oc кап-во , ~.корн.волосков 25 22 125 Ш Й2 125 I22 IQ2 25 22 22 ZI £2 52 42

V кап-во клуйень- _ _ £И ¡М £¡»2 Щ2 1*3 LS- Ii2 ZA 3*2 3.2 3,gj 5.2

■ ков . _, - _. _.„ _ - ._ - - - - -

Hh.meliloti ZB 121 Kod"

" спецрг};ргскрпв, I I _I I 2 Sil I I I

- кэри.волоски . - - - - -■_.-■_ _ _._

цскрпвл.корв. 2121-31 42 51 52 22 21 £4 42 ¿4 32 32 22 21

ВОЛОСКИ - - - - . - . - - _ _ '_ _ ■

. oöaee кол-во Ж 22 : SS 21 112 Iß3 121; Ш 22 22 25 Z2 22 21 gg

корн. волосков - - r - - --

КШ-ВО KlJÖCEb-

'.'"' ■"V : A.radiobacter 57 Н (исхоцний) Sod"

сиеццф.искривл, - _ _ „ - _ ■ _ ■ _ - - - -

кори.волоски

искривл.карн. 12 12 Ж - ~ z~ ™ ~ §0 Si IS й

волоски - . - 33 5jT 6i ■ 55 a 13 ¿5 - - -2

обдее кол-во Ш Ш Ш ~ ™ ™ - М 70 0 й

корн.волосков - - ПЗ Ш7 1ST 1X7 1Ш at) В? - 50

кол-ва1 клубеньков - - - - - - - - - - - - - ■-

A.radiobaotar 2/7 Hod". Fix"

олвциф.иснрцвд, корн.волоски

искркзл.коря. : it т - - - "i, - . _ 28 ¿2 XL 9

волоски - - 43 43 .ВС -71 ' 73 31 - - - Г

обдав кол-во - ; Ш 153 1Ш: "г—' 21- Si.

корн.волосков - - Ш 15 Ш &Г 73^ &Г - - - - ад

кол-во клубеньков _ _■' _ ■. _ _ _ _ _ _ _ _ Х-.

тах. Клубеньки не образовал.

Характерное спецафгчэскс® псярявлеюте норне еых волосков с

вызывал также мутантнно штамм Т 330 (i;od~) на обоих сортах ■■; люцерны, однако на сорте Зайкевича число специфически искривленных корневых волосков было вше. Клубеньки в обоих случаях сформировались на 9 сутки.

Ори бактеризации растений люцерны (оба сорта) мутанткым. штаммом атробактррлЗ наб!дпздалась слвдутаая картина: исходная штамм 57 н iiod~ вызывал неспещфаческое искривлекио л ветвление корневых волосков обоих сортов яоцернн. Цутантный ктамм вызывал специфическое искривление корневых волосков у сорта.ЗаЙ- ■ кевича и формирование клубеньков . ' округлой форма;на .корневой системе люцерны сорт Азероайджан-S этого не отмечалось.

Нлрогеназная активность мутант ныг штамлов клубеньковых бактерии (Kh.neiiioti > иагробактерий в симбиозе о растением люцерны■ ' .

■ Азероайдаан-5 [Сорт Зайкевича

ШМЗоН, I Количество 1НМСРНЛ ¡Количество

liSti^X ¡на i> рас- i?,.5?;* ш S рас-ниа за ¡тениям i?1111 331 }?йния* ¡24 часа) (тения* '24 чаоа:}теншц

сзм1 3,9 la ,"-■■ ¿з

тэзо з.э 16,а 4,5 ас

806 Hod" ■ . - ■ — .. ' - . .. -

57 R Hod" . . - . - ■

2/7 :iod~. Fix- ... - - ... 6

Контроль (баз

бактеризации; - ■

Дикий штамм клубеньковых бактерий АК 631 Fix" а мутант -выЗ штамм SB 121 :iod~ инфицировали оба сорта лкгцерна, дикий

особенно активен па сортеЗайкевпча (табл. 1.2). По кпошт 1!ннес с соавг.(innos et oi.,"1935 ),гони ШС), ответственные за кск-рдвлокле корневых волосков,но сцоплош с гедачя нодуялцпл.- в связп с s тим мутантнае отсмма с фенотипом :iod~ когут клеть способность вызывать искривление корневых волосков.

Вякяку» çno^ta идо^улзщтги пп рротусс КТТ^тидро^ЧПД ¿т^уэрш^ ' ).тттантшг-.та стдата; клубеньковых бактлгиа к пгтюбягеатулй .

Дри инфякрованаи бобовых растений клубеньковые бактериями не всегда легко выявить корневые волоска о характерным еск-ривлеииен в виде ручки зонтика, в некоторых случаях это связано с .том,что специфическому искривлению подвергаются очень ко. ротгав корневые волоски (Шатта,1975), Отсутствие спедафически искривленных корневых волосков у люпина,сое, привело к заключению, что инфицирование у них происходит через травмированные участки корня ( Hcabnk ot oi., 1905 J. B последнее время появи-. лось сообщение (^шгкеоп, Bauer, 1902 ) о тем,что отсутствие специфического искривления может быть связано со сроком ино^-ляцни. наблюдения обычно ведут позднее, чем происходит данное явление, а связи о этим рекомендуется бактеризацию проводить не при посеве семян, а через 4-5 суток.

и учетом данных рекомендаций были проведены наблюдения за процессом пинцирования лщериы после бактеризации проростков fi два срока (одновременно- при посеве и через 4 дня после посева проросших семян). В табл.3,4 представлены результаты опыта,полученные для сорта Заикевича. Различий между вариантами (.по срокам инокуляции)практически не выявлено. Могло лишь отметить тенденцию сшиеная сроков специфического искривления корневых волосков к более поздним дням наблюдений. Очевидно,дли-группы быстрорастущих культур разобий метод преимущества не дает.

Таблица j

Влияние мутаитних атанмов клубеньковых бактерии и агробактернй на процосс ин^;!Цироваш!я лшерны при иноку ля да;; в ^ень посева

! I . . ! ; !

; э | { | 35.

.еь.ВО111О^1 си:1 . исходные

Спзсад.искравл.корн.волооки X . 2 , -I

Покрывл.корн.волоски <5 ■ 74 35 23

Общее кол-во корн.волосков .195 107 - 94 - ,81

Кол-во клубеньков .-. 1.3 2.3 3.9

: ' . .'гш.взЦЩЦ ТДО ' ~~ ' .

Слеш ф. искрив л. корн, волоски I 3 ■ 2 -

Искривл.корн.ВОЛОСКИ : = 39 61 . ., 42 18

Общее кол-во корн.волосков 132 16Ь II? 79

Кол-во клубеньков у :1.2 2.и 3.2

Eb.mellloti S06 Hod

Слеш®, искривл. корн, волоски I у, I -

Искривл.корн.волоски 27 ■ ¿4- _.'.■■ 17 3

Общее кол-во корн.волооков ; 93 ■;,'■ Ю9 73 64 .;■:,'

Кол-во клубеньков ''.<. ■

A.radiobacter 57 К Kod~ Специф. и скриви, корн, волоски у ...у..-. ■ ■ - ■■■ .. - .

Искривл.корн.волоски II ' Зй 23 3

Общее кол-во корн.волосков '.. 131 *; 119 - 1Й8 93

Кол-во клубеньков . «.. -

■ ■ .'; -....'■ Atraliobscter 2/7 №»a"tFix"

Специф.искривл.корн.волоски - ■.- . — .'■-

Искривл.корн.волоски у; 19 у 42 18 6

Общее ;кол-во корн.волосков 129 ', 85 73

Кол-во клубоньксв У ''.у' * '"■ ':У;УУ"~ ■■■ - ■". Г""

Таблица 4

Влияние кутонтша атомуов клубеньковых бактерий и егроОэктернй На процэсо кнфаЦйроэавшз яшерны при инокуяящш на 4-л цепь Каойе посева

1 Б 1 15 ! 25 ! . 35

ЕЛ.теШоЪ! ОШ (пехощша)

Слециф.искривл.корн.волоски - I -

Искр ивл.корн.волоски 67 ¡¿6 23

Общее кол-во корн.волосков 157 141 78 67

Коя-во клубеньков - - 1.3 2.2 3.7

НЬ.те1110I 230

Спещгф.искривд.корн.волоски , - ■■ " 3. .. 2 I

Искрива.корн.волоски 28 54 &7 16

Общее кол-во корв.волосков 91 66 ' 103 61

Кол-во кдубеньков- - 0.9 2.1 2.7

НЬ»ав111ос1 806 Ко (Г

Спедаф.искривл.корн.волооки - I I -

Искривл.корн.в0лоски 12 65 45 10

Общее код-во корн.волосков 75 143 И7 45

Кол-во клубеньке® - ■■ - _ -

а.гайюъаоъег 5? н исхощшй 1)0(1'

Споциф.искравл.корн.волоокл - - -

Искривл.корн.волоски II 35 21 4

Общее кол-во корн«клубеньков 95 121 . 136 97

Кол-во клубеньков - - -

А»Га41оЬвоЪег 2/? Мой".У1х~

Си ециф. искривл.корн.яоловки - • -

Иакривд,корн.волоски 9 65 . 21 5

,00Щ9Э кол-во корн.фояоеков 67 116 йй * 76

Кол-во клубенькоэ - - -

Солетсурйчивооть и отношение 'и Физиологически актнвнкм: вешестдам клубаць^овы?; ^зктетэдйн агтюбактстай -

11а солевых фонах 0,25-2,"Ио01 1 колонки клубеньковых ' бактерий яядарны.и атробактериЗ/появились, как и в контроле без ИаС1, на 3-4 сутки инкубации.. Хлористый натрий в концентрации 0,25-0,52 в среда' способствовал повышению количества колоний во всех вариантах опыта,, исклшенаем были штаммы атробак- ;

терий и венгорские штаммы риэобиа (табл.5).

' ■'..V-';/ ■ .V-. . . Таблица 5

Влияние 1;аС1 в разных.концентрациях на численность : ь^утантных штаммов клубеньковых бактерий и агробакте- . : рий (число колоний на чашку) в чистоЗ культуре (на бобовом агаро) '

■ Концентрация !Конт-!

Штаммы

|0,25|0,b |I,0 {1,5 {2,0

! ! »T л In

■ ,1.

X

J_I

,5 ¡3.0,

' } ' " -

Ü2MI (исходный) ' 1 330

806 itod"

AK S3I декнЯ тип

zb 121 Hod' .

57 Fl Hod" исходник) , ■

2/7

-195 234 200 175

224 2Г/ v 2i5 " 153

285 324 . 265 172 ,

68 98 85 47

78 101 91 54

:..229 195

253: 237

177 ,185

118 131

I3S 107 Л 97

32 : 43

72 : 65.

IÜÖ 75 ; 63 21 27

35 -

Й1-

При изучении влияния физиологически активных веществ на процесс инфицирования люцерны (сорт-Зайкевича) атаммата клубеньковых бактерий и аг^юбактерай. установлено, что фракция Б-. 153 вызывала увеличение количества.специфически искривленных корневых волосков в вариантах с мутавгншгя итамками т 330 и 806 itod-. :.''■'■■' ^--'.'-'^'г '.;.■■'■/ .■.■■.:■■:-. л" ■'•л'.'-1 '

Таблица б

Влияние ®акцки Б-153 на процесс инфицирования рас ген ля люцерны (сорт йа.шевича) мутангныш штаммами клубеньковых бактерий и агробакгерш

' сутки показатели ¡4 '1 9 | II ! и | 15 | 17 19 | 21 23 ; 25 | 27 | 29 31 { 33

олециф.искривп. корн.волоски I I 2 2 вь.авШои сап 2 3 4; (исхоцннй) 4 3 5 2 I I I I

искривд.корн. волоски 25 38 45 51 64 75 75 81 74 69 ■ 69 . 53 59 46 41

общее кол-во корн,волосков 118 125 131 130 146 154 138 120 98 118 125 95 93 85 79

КОД~ВО клубеньков - 0.2 0.4 0.8 1.0 1.4 1.8 2.0-2.2 2.6 2,8 3.4 4.6 5.2 5.6

ВЬ.веШоМ. Т 530

12 3 3443' 3 211 I I

55 61 75 71 84 76 71 66 57 50 43 35 27

сдешф.яснрдвл.

корн.волоски I I

искривл,корн.

волоски 28 53

общее кол-во

корн.волосков . 70 79 кол-во клубеньков - -

118 98 115 135 141 105 157 131 НО 93 88 83 73 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 1.8 2.2 2.4 2.8 3.4 3.8 4.4 4.8

Hb.moliïoti SOS líod"

специф.искривл.

керн,волоски III I 2 2 I I I I I I искривл.корн.

волоски у , 3ö 43 49 51 ■ ' 50 , 63 71 ОС 74 68 59 56 40 39 23

cfceo кол-во !■ '.-."-■'' •'''•'• ■■■' '■■'" ■.

корн.волоцков 98 105 120 ICI 115 125 123 117, 131 'По 95 93' 85 76 72

-кол-во клубеньков. . >:■ ;.- - - ;■■'-■ ■ ■/■ ■ -

'.- . : ■■■ A.radlobacter 57 В Wod" (ксхоаныл)

спецкф.кскривл. -

кори.волоскл . - ■-''.' - - - '.-■'.-...■/-

ЦСКрИВЛ.КООЯ. ; '■...■■''.:■■■■' '.„.''..■■"" : :".■ ■■'•.■'■

волоски. "23 2В . . 35 39 .43 4S 56 Ь9 48 45 39 - '32 2D 23 lb

0640e код-во; Уг/;-- . ■'' ' ' ''у ■■': - ■ ■

керн.волосков . 95 98; 107 96 ' 112 121 132 136 103 ; 119 ЬУ 7а 72 63 5£

кол-во клубонько- "'■"'' '■■■■■'' . : ;. ■ ■

noaoöiiux образовзнлл - :' - " -■;■■;■- - 1 - - - - : - - - - ■

/. .' :-■...'. / ■/'..' A.radiob.joter ¿П Had"", Их* '

специф. искрив Л. ''"' " ' .' .

корн.волоски . ; . .-: - - ' - : -" ■ - - " - - -- - - -

искривл.корн.-

ВОЛОСКИ 28 ЗЭ 45 49 53 58 65 72 79 68 63 51 41 Зэ 21

оС:;ес кой-во

корн.волосков 131 143 I5Ö 135 106 125 ИЗ Ш 1Ш 95 Ь9 84 81 75 63

КОЙ-БО КЛуОеНЬКО- V-'- ' .-" - - ■ - . ■ -,

поцобнах обрззсзаикй .' .

■ Таблица 7

'-Влияние фракции КТО на процесс и цитирования растопив ¿вэдриа (сорт ЗаЛковича) пуган г ним штампами клубеньковых бактерлл и згробакгеркй

показатопи

: сутки

| 5 \ 7 | 9 |ц ¡13 ¡15 |Г7- | 19 [¿I | 23 | ¿5 ] 27 \ 29 \ 31 | 33

специф.искривл. корн.вояоски

искривл,коря, ВОЛОСКИ

общее кол-во корн,волосков

код-во клубеньков

специф.искривл. корн,волоски

йсхривп.корн. : волоски

общее кол-во корн .волосков

кол-во клубеньков

ЕЬ. ов1±1оС1 <Ж1 исхохкиЛ

12 2 3 4 4 5 6. 6 '5 3 2 2 1 1

32 37 40 48 54 61 68 83 67 85 73 70 64 55 50

100 95 . 39 93 III 125 Ш 141 136 123 117 98 75 53 69

- 0.2 0.4 0.8 1.0 1.4 1.4 1.8' 2.4 3.0 3.4 '4.0 4.8' 5.4 6.0

НЬ.веШоП Т 330

■ I 1 2 2 3 3 4 5 5 4 3 2 1 I I

23 41 50 54 64 63 75 69 85 79 67 63 55 46 38 85 91 105 98 115 10? 125 135 ИЗ 107 95 88 85 81 77 - — 0.2 0.4 0.8 1.0 1.4 1,8 2.0 2.4 2.8 3.4 6.2 4.6 5.2

Hh.cellloti 806. Kod"

СПОДЯф.ИСКрПВЛ.

корн.волоски I I 12 2 3 3 2 1 1 I I I

кскриоя.корн. „ ■ ; ■ ■ ■■'■....

волоска - 32 36 45 48 54 CJ 06 69 75 60 61 51 46 .35 21

0б:.00 КОЛ-ВО '-■■■'':: ■ '.-■■ : - ; ' '

корн • üokockcb 83 So 91 105 I¿Ú 131 123 III 115 95 85 75 72 64 53

кол-во клубоиьхоз ;:'".-'. 'i;- ■.' '-. - - - - „■" - ■ >■ ; - ' ;

.'.'". [•■':';,/ ■. A.raliobacter 57 В kcxouhuü Nod" ■ V .■ ;" ' ' /. .■

спсци^.иокрзвд. - . ..... ■:■,■.'■■■■■■ ''.'.".: ■ '■■' ■■■..- ■ ■ '..'..-.

корн.ВОЛОСКИ ' • ■ ■ * - . - ...-.' -

UCr.3KBi.KOpH. \ • ''/.:' . v ' . ' "J"" ' . ■ - ■ 1 ' ■ ------a..;-.^". 17 . 23 23 41 44 . 50 53 61 59

oüuoa кол-во:' • : У :'."■■ '•

корн.волоскса I3ó 96 Ш 74 Í2L 138 125 I3ö 129 113 Ш dl ' 63: 75 59 . о

кол-во клубеньков - - - .' - ' - -'■'■■ ■■ -

>.-.' A.radiobactcr 2/7,Kol",Fix"

специф.искривл. * ; ■

кори.ВОЛОСКИ ; - - - ' ~ - ~ ~ - .-' -

исхр/вл.корн. ■ ■ ■.-.■.■■.' ■■. ., ".■■■ВОЛОСКИ 23 29 26 44 49 £5 63 69 Vü 74 67 62 57 40 29

о&узе коя—во ■ '

KOP.BOSOCKCD 97 04 85" 118 ICó 121 Ш 13э I¿0 Ш 100 93 68 7ö 71

кол-во кг.убоньков • - . - , - - - - / - ■'- ■ - ■ 0.2 G.G 1.0 1.4 1.8

м

. Однако в.варианте с исходным штаммом CXMI специфически искрив« ленные корневые волоски наблюдались и на 33 сутки (табл. б)* Число искривленных корневых волосков тахке увеличивалось по сравнении с вариантами без &-I53, Это наблюдалось и в варианте со штаммами 606 'ífod ♦

Образование клубеньков в варианте со ягаммом СХИ1 наблю-, далось на 7 сутки, а со втаммом 7 330 на 9 сутки.

.. При бактеризации цутонтнш штаммом агробактерий 2/7 Mod фракция Б-153 стиодлировала появление клубеньхоподобных образований,

Фракция ЦТС также стицулировала.процесс инфицирования растений люцерны перечисленными вьгде ктаммами. Количество специфически искривленных корневых волосков во всех вариантах со штаммом CXMI и штаммами Т 330 и 806 Hod оказалось больше, чем в вариантах с фракцией Б-153, наблюдалось также некоторое повышение количества искривленных корневых волосков, особенно на боковых корнях. Количество образовавшихся клубеньков в варианте со штаммами CXMI и Г 330 было несколько в use, чей в вариантах с фракцией 1^153 (табл. 7). Характер влияния мутантного штамма агробактериЯ 2/7 с фракцией КТО на корневую систему люцерны был аналогичен наблюдаемому с фракцией Б-153. Количество клубеньколодобных образований на боковых корнях оказалось боль-се, чем при действии фракции Б-153. Данные по влиянию фракции КОД мы в автореферате не приводим, поскольку они были аналогичны результатам, полученным о фракцией КТС.

■ ВЫВ оды I. Проведена оценка 20 ыутантньк штаммов , Eh.eellloti и A.radlobnctoJ? . в сопоставлении с дикими типами Rh.fcolilotl CXMI, АК 631 и A.rodiobactor 57 R Hod~t

- до характеру воздействия накорневую систему 'ic-dicr.^o sativa (сорт Зайкевича, и АзербаЙдаап-5),:.по,локализации клеток р::зобпЯ па корне в зависимости от сроу-а ¡шокултсш и по ' азот£лзссиругоой активности ■снкбнотпческсй/спсте.'д.по характеру реакции растеппЗ на рдзо&п). по количеству искривлонннх к специфически искривленных корневых волосков:в.первая период инфицирования, чис.-^ образовавшихся кгубопьксз;

- по характеру солеустоачавоота чистых культур lUi.noUioti

И д .rociobcRtег; ■!■ V ;. '.'-. ..-■..-.■ ■■'' .-■.."

- по характеру реакзпг ризобпй на физиологически актквнао весзства фракции Б-153, КТО л КСД вусловпях чттстоЛ культуру

и симбиоза.- !/'•■;„::>■ - -

2, показана нестабильность некоторнх транспозонсвах i.iy- . танигах втаамов к^йенькоЕах'бактерий (Т-334,330 ) .Вследствие реверсии к црототрофностл oíd: могли восстанавливать способность к фиксации-азота ила. сбразсгши;ю клубеньксз. Л

■ 3. Показано,что всемутантше. mi.nciiioti по. со-

леустсйчИБОСТД и отношению к физиологически актившм во^оствам практически не-отличались от походного штамма СХ.Е. Наблюдаемые незначительные раз¿тчия в реакции; к ' líaci;.': ■ и испытанным фракциям (Б-153: КТО' п КОД) ■ зависели:от индивидуальных особенное-;;. : тоЯ штаммов.-"Аталопшша ■ закономерности 1 установлены для arpo-*,; бактерий, '■■ ''''■ VV-.

■■ 4.: на разннх стадах.ризоблЯ и сортах лкцорни подтвержден эффект сткдулящш процесса'дн^дарования при одновременно?! об-.-, работко сомян клубеиькошми бактергогси и фракция Б-153.КТС и КСД, особенно КТС. Обсугдаотсл перспективность прио.ча инозсуля-цил растений люцерны .¿'сочётании -с, обработкой .сеиян веществами : 4ктсгсрмо5!2.~2>ноЛ природи,в частности фракции КТС. 'v

5. При инокуляции се:.ян;лсцерны шта.таами ркзоб;:И в коконт

- 23 -

посева и на 4 сутки после посева процесс 1йфщировгшия корневой системы протекает практически аналогично. Однако в первом случае массовая колонизация клеток ркзобий на корке наблюдается значительно быстрее.

6. Выявлено, что ответная реакция растений люцерны на мутанта ые и исходные штаммы риз оби й и агробактерий, проявляющаяся в характере искривления корневых волосков, зависит от сорта растения и штаммовьк особенностей бактерий. Ыутантные штаммы клубеньковых бактерий, характеризующиеся ЗТой", . вызывали специфическое искривление корневых волосков, число специфически искривленных корневых волосков зависело от штамма. Выявленный факт позволяет рассматривать данные штампы аналогами существующих в природе сапрофитных форм ризобий, находящихся в процессе эволюционного формирования симбиотическмх свойств.,

Объем ] '/г п. л.

Заказ 2884.

Тираж 100

- Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44