Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ОСОБЕННОСТИ ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ PSEUDOMONAS FLUORESCENUS НА ИЗМЕНЕНИЕ РЕЖИМА ПОЧВЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ PSEUDOMONAS FLUORESCENUS НА ИЗМЕНЕНИЕ РЕЖИМА ПОЧВЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ"

шдгая HIJtC 1КРЛЯВСЯ0Й ССР ИВСТЯТУТ «КРОНШОПЮ I ВИРУСОЛОГИ ni. шхша ШБОЖгтаого Д.к.

J-ZS-^69

Як врммрукмкаг

оооввшэсга охвкгаэй решив . ввишшовАз ниоакавкив hi кавнкв» ршш гочвювой siuaoçri

(Мифобшологм - 03.00.07)

* .1 » » • р • ♦ # р » *' »«мушк а ооаспвя» jmurn* омв*и ишмп 4доогкч»екхх луж.

- 1977

Работ* выполнена на тафвдрв мжкройяологжя бмлопчвского фажуди«вК*«свдгоордена Ленива Государотвевиого уншмр-мта ям. Т.Г.Шввчвкко.. ■ . .■

- ЛучнмЙрухояадцпдо - кавдвдат ¿яодогячяскях яяук,

• допвятИ.И.ВШДЭВА ''

Офяцняпвне оппоявктн: доктор (Яологячвскм ваук,

, . профессор Ы.Н.РОТШСТРОВ

калдядвт (Яологячвскяхвауж, V ■' старвнй научны! сотрудняж

Н.Я.ИШЦША X

Ввяуцвв учреждая«в - Все сосет! ваучно-яеслвжвватвльсжя!'

ИНСТВТУТ СЯЛЬСЕО-ХОЗЯЙСТВвЯВО!

иякробяаявгяя (Явяянград.Пушшя )

8ящята дясовртацм ооотомтся ■ 197В г. ^

я ¿^чао. С^Оыжв. я» засвд»вп ОюцжаЯюжрЯаняота со»г-а [ .Д-СЗ* во »а «яте дохторскнх дясоертапи! при Няотятутв ми.о-1 вгелогяяя вярусологяя.АН ГССР, г.Кявв-МЭ, Моютяого, 26.\

С у*ссвртатв! мокно оэваксмхться я Оябдяотмв Ънстг^те ' , мкхроз^оюгяя я мрусологя* АН УССР. -

А*г)ре4*рвт рыосляя ■ ¿^Ч^^угЛ, 1978 г

Гчввы* секретарь Сйвцяалия ярованвого оовта, канд. йяоя. на уж

;/А. Г. КОВАЛЕНКО/ ;

Актуальность проблемы.

Проблеш ксерофитнооти бактерий - одна, из основных 'пройден теоретической и практической микробиологии', Шкроорганизш* часто подвергается. обезвоживании в природе: прикоктахте с . сухой почвой, органический» оотаткаив, воздухси.В рроиытлеи-ностни а лаборатории нередко используют хлофилизацип микробов. Однако ответнаяреакция последних на засушливые условия кэучена недостаточно.' Яр свх пор не выяснено» почеиу в одних случаях процессы обезвоживания, реактивации к хранения ведут к полной потере жизнеспособности культур,, в других сохраняется неповрежденной как структура , так и функции клетки. .Шханизмы, предохраяяыше клетку от гибели при высушивании выяснены далеко чн» полностью. Особенно важный является изучение ответной реакции неспоровых бактерий на дефицит влаги в среде обитания,что даст зозможностьвскрыть некоторые ыа- . ханизмы протекции микроорганизмов при высушиваявиГ ке связанные со спорообразованием. Учитывая, что многие практически | важные культуры является неспороносныии (клубеньковые бактерии, азотобактер, псевдомонады), данная проблема приобретает не . только теоретическое, »о и практическое значение. " ■ ^

^ Состояние ¿опроса"^ цель и задачи исследования. ■' - .■

Относительно неспоровых микроорганизмов известно, что не- которые из них, например лхогоЪааЪфг т1лв1ап(111 , способны к образование цист, благодаря чему эти культуры ыогут сохранять жизнеспособность в сухой почле в течение Ю лет. /( Т*1а ,1974). Вероятно, по згой же причине Б.Я.Таватиним (1975) были обнаружены живые клетки азотобактера после 25-летнего хранения*»той культуры в вйсушенаых пленках агара.

О защитной функции капсул микробов при недостатке влаги . ва-вневшеК среде сообщаптС.И.Аксэной.И.П.Еабьева л В, И. Голубев (1972). Авторы установили, что капсулышв штампы _крип-тококков энергично адсорбирует своим слизистый елоей пара воды, увеличивая этик обводненность, клеток и'замедляя их высушивание, Поведение же псевдомонад.-"наиболее распостраненных представителей почвенной микрофлоры - обеспечивающее защиту.

г

. этих бактерий при засухе в природной обстановке,,до сих.пор является неизученным. Цзлью настоящей работы было выяснение бсобеяностей ответной реакции Peeudomon&s flúorescene ла vstiettesMS почвенной влажности. Особое вняшпне было обра-. —щвна^наповедение «тих бактерий при длительном дефиците влаги в почвеГ7^"~——,

Научная новизна. Обнаружена, что~~ряд-штамцов^р, tluoreecaaa может сохраняться в воздуяяо-сухой почве 1,5 нако, для выявления.их жиэнеспособности необходим определенный период реактивации Сдо 3-х суток), -связанный с увлажнен и ей ' почва. Впервые, с помощью элехтрониомикроскопического анализа почвенных образцов, инфицированных изучаемой культур?", были выявлена различия в структурной•организация бактерий, хранившихся в воздушно-оухой почве?,, по сравнению с клетками, находящимися в -увлажняемой образце. Предполагается функциональная аналогичность наблюдаема*'структурных изменений у'псевдомоиад, хранившихся в сухой почве, скистоойразованиен. Установлено, что продолжятельное хранение чистой культуры р»flúoresо«na ~ в воздушао-сухой почве приводит к появлению атипичных Форм бактерий, отличающихся,от исходного штамма по ряду культ ура ль-яых к* физиолого—биохимических признаков. В связи с этим, в ' работе показана необходимость критического подхода при использования некоторых $изиодого-биохимических признаков для видовой идентификации бактерий рода . pewdomonae.-

. ГЕоактическая ценность. Изучение адаптационной перестройки p.fluoreeoeoe при недостатке почвенной влаги,указывает на необходимость« возможность подбора засухоустойчивых штаммов для бактериальных препаратов псевдононад,.требующих длительного хранения, • * Апробация работы. Материалы диссертации доложены: \

1. На научной.профессорско-преподавательской конференции бно-í логического .факультета КГУ (1974). ' * . '

2. На I республиканском сове uta ни и по биогеоценологическим исследованиям на Украине'(1975). : ' , ' . . V

3. На конференции молодых ученых Института агрохимии и почво-> ведения АН СССР СПущино-иа-Окв) 1975).

Публикация. По теме работы опубликовано £ статей it тезисы . доклада на I республиканской совещании по биогеоценологическии исследования!! ва Украине (1975). ' ; .*

рбьем работы. Диссертация состоит из введения, обзоре хите- -ратуры, експершевтальной частя, обсуждения результатов я выв о доз j нахожена на 129 страницах текста," жлдсстрнрйвапа 10 ри-оункаии'ж*Х0 таблицами, Спя сок литература е кончает 163 нате-кования.. , v. i .' J■ \ 1 .''„''' ■

. . экспериментальная ЧАСТЬ.»

I. Объект и методы исследования. '.-

Джя. изучения особенноотейкультур^очвеяных ыкхроорганиэ-tios, связанных о бостоянныипребывавиеышкробав условиях раздочкой вяагообеспеченности, нз почвенных образцов, отоб- . равных вэ разных по влажности климатических зон УССР, был выделена бактерии рода FeeudomonM в качестве.критерия влагообеспечанностк-почвы.использовали гидротеринчеоккй коэффициент СГТЮ. показывающий отнопение суши осадковзаопре-: деленный период * суше средивоуточных теиператур (уыевьяен-воЙ в Ю раз) за этот же отрезок времени. Области, из которых быэш "отодрана почвенные образцы, по значеви» ГТК были раздв- ■ ' лены ва три группы! I- зова достаточного увлажнения почв.(Ив. «ранковсхаяи Закарпатская, ГТК-2,0^1,Э)( 2- зона недостаточно влажная (Киевская иЧеркасская, 1*3^-1,5-1,0); эасуили-вая зона (Запорожская У Одесская, ГГК-1,0-0,5). Почвенные образцы из Иа.Фтвнковокой, Закарпатской я Киевской областей представляли собой разновидностидврково-подэодистых почв; а/ образцы на Черкасской, ВаоорожскоЙ н Одесской областей - чер-'иозеыав, -i " ■ _. " ■ ■ . ж,:. i

. . te указанных почв- были выделены культуры п с ев дои она д" Флуо-V ресцируюцвй группы. Идентификацию бактерий проводили,.no опре-'делителяы й.А.К^асильквкова'(19Ч9), Бердда С1957)• и по работай последних лет'по таксоноиии рода paeudomónae (stealer «t al. * ,1966; Киприанова я др..1972,1973). ... *

Выделение н последующее хранение культур проводили на ере-

дв Иицужа И Коыагвта С11ецк. а< Кошвв«*.'1^) без до0ввлв-ник яичного белка (далее »та среда'букет упоминаться как -"синтетическая средд.ИК").

. П-ри идентификации учитывали окраску по Граму; морфолог к с клеток ж характер размещения жгутиков (о помощью электронной микроскопии); способность к пигментообразованис на ряде дифференциальны* сред (King et «а,1954) ¡ "наличие диметилпарафе-ннленкиаминоксидоэи ( Ко yac а ,1956); образование кислоты из глюкозы яа среде Хью я Ливсона (Bush е. Lelíeoa , 1953) ; рост при температуре 4 я 42°; образование внеклеточных: же-аатиназы (colline* ,1964), лепитиказы (фосфотидилхолин-холин-фосфогидролазы, Бырддров,19б5), липазы (глицеролэстер-гидро-лазы, Sierra ,1957), РЕКазы и ДНКаэы ( «Jeffrl»» ,1957), а также способности к д^иитрификацини использование s качестве едяяствеиного источника углерода 25 органических ве-веств различной химической природ» ( stealer et al. ,1966). ' У выделенных штаммов определяли-степень устойчивости к . ; длительному высушивани», С етой целью чистыми культурами выделенных штаммов инфицировали предварительно простерилиэоваи-вые а автоклаве при I атм в течение I,5,часов и проверенные на стерильность почвенные .образцы. Почвы расфасовывали по -50 с в конические колбы объемом .100 см и в каждый почвенные образец вносили по I мл 24-часовоЯводноЙ культуры соответствующего штамма с титром 500 шш/мл. В половине образцов ~ постоялни поддерживали влажность 603> о? полной влагоемкоста, почвы (ш) путем внесения расчитакного количества стерильной водопроводной воды. Другу» же половину.образцов не увлажня-, ли.*Через месяц влажность в этих почвенных образцах ие превышала í¿>% от ПВ я'^й дальнейием на протяжении всего опыта оставалась без изменений. Хранили о'браэцы при комнатной температуре. О степени устойчивости бактерий.к длительному высушиванию судили 'по периоду сохранения жизнеспособных клеток в почве. ■ ; ■:

* О засухоустойчивости культур судяДи и по отепени выживания иг; на силикагельных бусинках по методу Перкинса- С тго1- *

top« .1575). * — -•„,. " ' '■ _ J ' ; ■■

, Для выявления штаымовых отличий у полученных.в настйящем эксперименте атипичных культур, .учитывали-характер кривой

роста^галофильаость.термоустойчивость, морфологи» ■ струк- • туриыв ан&лиз клеток, а также жврнокисдотныЯ состав бактерий. .

. Характер кривой роста' устанавливали путем культивирования ,штаммов на ШШ при 26° с использованием качалок типа АВУ-1. Учет оптической плотности растущих культур проводили на фото-влектроколориметре марки <КЭК-56И с использованием зеленого светофильтра. . •"* * ;;

• : О гадофильности культур,судили по их способности к росту -на агаризованноВ среде ИК, в которую предварительно была внесена ШС1 в концентрации от I до 10^, .■"■'- -

Териоустойчивостьютаымон определяли! на гадкой синтетической • среде ИК при нагревании суспензий культур на водяной бане в .диапазоне температур от до в течение минуты с после- / дувщей инкубацией при 28° и учетом вшивших культур, - -

Норфологиь клеток Р. Г1иогввс«пв , хранившихся в стеркль- -ной воз душяо—сухой и влажной почвах, изучали:в электронном микроскопе по методу Д, И, Никитина (1970). Предварительно проводили десорбции клеток с поверхности почвенных частив по методу Д.Г.Ввягницева (1966) о использованием водного раст- -вора пирофосфата натрия. Препараты окрашивали 2Х водным раствором фосфорновольфрамовой кислоты' (рН-6,6)1* просматривали в эдмяронасы микроскопе ЭМВ-ЮОЛ при ускоряющем напряжении 75-КВ, • - ' ~ / • " 4

'Структурный анализ чистых культур бактерий проводили путем электронной микроскопии ультратонких, срезов^ Бактериифик.си-ровали по Ю?лленбергеру (к«11евъ*гдо т1.»1958). Заливку/ обезвоженной биомассы проводили в впон, 812. Ультратонкие срази: получали' на микротоме фириы "ькв Препарата ^окравивали по, Ре Йнодьдсу СйвуиоХ^а ,19£Э) в просматривали в электронном микроскопе лж-7 при ускоряющем напряжении'Ю кв.

„.Анализ общего" жирнокислотного состава бактерий проводили на газовом хроматографе модели 5ВЗОА фррмы "не»1««-Раскаг<1 " О'использованием стеклянной капиллярной колонки длиной 15 и н внутреннем диаметром 0,23 мм о 0У-Ю1 'в качестве стационар-вой фазы,. Для получения хроматограмм бактерии выращивали при 28° в течение трех суток на твердой синтетической среде ИК. ■ Биомассу переносили в стеклянную ампулу с7£ раствором гидро-окиои тетраметиламмония в водном метаноле. Ампулы эапаива-

б

ля я прогревали при 115° в течение 15 минут. Подученный бакте- ' риалыгай растрор вводили в дозатор газового хроматографа._ Идентификации жирных кислот проводили путей, сравнения характеристик ' удерживания метиловых"эфиров бактериальных кислот со стандартными метиловши ефирамя фирмы "д*»гтя

2. Особенности бактерий Р.Пиогевсвря. .

выделенных из' почв различных климатических эоя УССР',

Из указанных выше почв*, было выделено 512 штаммов ö рос перовых грамотрицательных бактерий фл уо ре спи р угще Й группы. Из них 144 втамма идентифицировали как Peetidomousa fluoreecene.

Цорфологвя колоний выделенных втаммов p.fiuor»eceoe была неодинаковой я зависела от происхождения культур. Pas дичи я ' ¿аключались как в размёраххолоний, так и в.количестве слизи, ■ образованной бактериями. Псевдомонады засушливойзоны образо-< вывали колонии на мм меньше в диаметре, более плоские в с меньшим количеством слизи, чем культуры,.выделенные из почв-влажных районов. '

Все;исследуемые бактерии при,наблюдении в электронном микроскопе имели палочковидное строение с характерным мя . мяса» moroполярным расположение и' жгутиков. Размер клеток .-также зависел от происхождения штамма. Так, длина клеток куль. тур влажной зоны достигала 1,6-2,0 микрона, в то время, как . штаммы, выделенные из менее благообеспеченных почв были.короче и имели .длину клеток, не превышающую 1,5 микрона.

t Кроме морфологии клеток.и.колоний, у исследуемых культур' были лзученн также некоторые фяэнолого-биохииические свойства, характеристика которых представлена в таблице I.

Как видно из таблицы, у выделенных бактерий наблюдались от-дячия и в ферментативной активности. Среди культур влажной зоны

- ТОСР не наблюдалось ни одного штамма Дспособвогок синтезу РНЕСазы идя липазы, в то время, как наибольшее количество втам-

Гмов, обладающих этими ферментами, было-выделено из'почвенных .образцов Одесской опытной станция, относящейся к заоушливой V зоне; Кроме атого, втаммы, выделенные из .достаточно увлажняемых почв,Ив. Франков ской и Закарпатской области, не усваивали

- в качестве единственного источника углерода масляную и някоти-

новую кислоты, ко некоторые из них росли на среде с бензойной кислотой, которую, в свою очередь, не усваивали втаиыы.выделенные из .почв засушливых районов/ ' .

.. ■ . Таблица'-, I ■.

фнзиодого-4 иохимические свойства штаммов p. fluorescein, выделенных из почв разных по влажности климатических зон УССР.

Изученные "" ' Количество пташов, выделенных из почв областей! —

- свойства Ив.фран- Бакар- Киев- Черкас- Запорож-ковская пат ска я екая; екая екая Одесская

21 28 25 21 26 23

I 2 3 ' 4 • 5 6

Окраска по Граму ' О О О •

Наличии полярных '

жгутиков - 21 28 25

Способность' к пиг- " ме кто об раз о ваииш

-желто-эелечого . ^

флуоресцирующего- 21 26 25

-дополнительного. -на среде Кинг ,• О О О

Оксмдазная проба -. ■

по Ковачу - 21- ; 28 25 ;

Образование кислоты .-

из глюкозы на среде

Хью и Ливсона • 21 28 25

Ррст0при температуре - _ '

4 л ■ ■■ .■ 21 '■ ' ■ . 26 :

. 42° , л . о О

Способность к < ■ > ' ' ' депитри$икации • 16 22

■ Синтез ■ '■'..'■"'■ ■

1 экзоферментов* -желатиназы 21 26

^децитииазЫ ,12 . . 16

-Липазы . .. .■■'„. • О ' О -РНКазы О ' О .

-даказы . <-' • ■ - О '■! ' О . Использование в .качестве единст- ■ ■ ренкого источника С)

-глвкозы . . V - 21 28

-мальтозы .'"--- '■ '3 I

. 25 О

Г7

25. 10 2 I О

О 21

21 О

гг

21

21 о

21

1б о .

О .

о.

25 4

21 а

о 26

26 О

26

26

26 О

14

26 -II '

I .0

26 2

О 23

j •

23

о ; 23

23

23 О

15

23

9

5

4

О

23 I

-ухсусной XIслоты -масляной * -янтарной "

-павелевой * ■ -малевновой " --фумаровой " -молочной

-пировиногфадной " -йена о а но и • -салициловой ? -глицина -а-аланина -^-аланина

-глутамнновой кислоты

-аргинина

-метионина

-гистидина

-ь-фенил-а-аланина

-$-фе н ил-$-адач и на ~ -

-ацетамида

-Фолиевой-кислоты

-никотиновой "

-глицерина

г 3 4 5 . 6 7

20 28* 23. 21 26 23

0 I 0 6 -4- 7 ;

■ : й 28 . 25 20 26 23

. 8 12 15 7 12

.3 :з • I 12 4

- 21 28 25'. 21 26 - 1з

20 26 25 ,21 26 23

21 : 28 25 21 26 - 23

4 6 0 0 I 0

0 0 0. 0 . 0 0

" г 4 ' I ■ 5 ' 2 4

го 28 23 .21 ■ 25 22

21 26 . 25 21 26 23

21 28' 25 21 26 23

21 26 25 . ' 21 ' 26 23

10 17 ' 19 8 10 II

в II 13 Ю ;12 13

18 27 21 21 20 23

- 4 ■ 8 3 6 5 Э .

3 I :2 5 I г

г 3 5 . - 4 0 7

, о ■ II I 6' 12

.21 £8 25 . 21 26 23

Примечание: цифрами указано количество штаммов, положительных по данному признаку. - *

'Обнаруженные особенности в морфологии клеток к'колоний, а . такие ферментативной активности различных штаммов ?.Г1иог*и-сепе , выделенных из разных по влажности почв УССР, невозможно, естественно, объяснить лишь своеобразием водного режида той или иной почвы. Исследуемые почвенные образцы, на ряду о * различиями в гидротерчич е ских коэффициентах, отличались и по другим, важным показателям: типу почвы, степени ее окультуренное^/ количеству гумуса и т.д., что, безусловно; нашло свое отражение в характеристике выделенных из этих почв штаммов Р.Пиогввсвпа .

Поэтому-для установления зкЬлогических особенностей куль- , тур. связанных именно с ра?личной почвенной.влажностью, целесообразно было сравнить у втих'бактерий.такие показатели, которые отражали бы условия существования псевдомонад при нео-¿ииаковом водном.реииме. Таким показателем могла служить засухоустойчивость исследуемым птамноб. Исходя из втих соображений, была поставлена задзча выяснить, существуют ли-отличия в устойчивости« высушиванию у штаимов Р>г1иогвас.^в выделенных

из почв разных по влажности климатических зон УССР. Изучение жизнеспособности бактерий при хранении их в условиях 'не до с-* татка влаги проводили в воздушно-оухбй стерильной почве. Результаты егих наблюдений приведены в таблице 2. !

' - ■ I ' I

.'Таблица 2:

Выживаемость в воздушно-сухой стерильной почве штампов ре«и(1о»оп«в £1иого»с«се, выделенных из почв*различных климатических зон УССР- "

Сроки Количество бактерий

хранения . в I г воэ душно-сухой 'почвы. областей;

итаымов^ (неделя) Ив.«ран-ков ска я Закарпатская - Киевская Черкасская Запорок екая - Одесская

• . 14 Ю* 1,5x10^ 5x10« , .др ЗхЮ3 8,5x10?

'16 ' 0 ■ 0 1,5x10 2,5x10* «,5х104: 10 ч

24 32 0 ■ 0 ; . 0 . 0 0 0 .7,5x10^ 1.5хЮ* 4,0x10;* 2,5x10 Э,5хК£

52 78 О* 0 0 0 0 ,0 . 0 0 Х,2х10Э . ю2 2,5x10 5,0хЮ2

Как показано в таблице, после 14 недель хранения ктаммы, выделенные из почв влажной зоны (Ив.франковокая и Эакарпат- . екая области) не обнаруживались в воздушно-сухих почвенных образцах, в то время, как штаммы почв .засушливой зоны (Запорож-" екая я Одесская области) оставались жизнеспособными в. аналогичных условиях сйыше полутора лет. . Л. -~ Таким образом, было установлено, чтб выделенные из почв различных климатических зон штаммы ;.п.иогеео«ае I имели -отличия, выражавшиеся не только в морфологии клеток и колоний и ферментативной активности, ко и в степени засухоустойчивости. Полученные результаты 'свидетельствуй о существовании местных экологических рас Р.*1иогевсвов", ( появление которых можно 'Объяснять-особенностями их местообитания, в том числе и различиями во.'влагообеспеченяости почв.

ю>

' ■ 3.',' Покоящиеся формы у;Г1иог«аоср'а. ! -

/дхспериыентв показали, что после пребывания рява штаммов, р.ГХиогеевепе * в воздушно-су?соЙ потае.в течение 1-115 лет, ' они не высевались на опгимальных; для их роста питательных средах. Исходя изъятого, можно было сделать вывод о гибедкбакте-риальных рояуляцяй в яселедуемых почвахг Однако в;литературе имеется сведения, показывавшие, что.в некоторых случаях клетки микроорганизмов после воздействия на нихряда физико-химических : фажторов, таких как \УФЖ (К«1пяг (19<*9)'«о»1с1с а, Зв11»га ,19*9) низких (Румянцева, 1963) е- высоких (Лаптева и др. ,1976) температур, моглн быть реактивированы тем или иным способом и обретали' способность к.нормальной жизнедеятельности; ; - Учитывая это, мы решили попытаться реактивировать культуры, драяхшиеел в воздушно-сухой почве, С этойгцельп сухие почвенные образцы, предварительно инфицированные штаммами Р.Пиог»«-• и не обнаружившие при высеве на питательные среды рос-, .та псевдомонад,»были.реувлажневы до бО$<от'ПВ. Ре увлажненные • образцы выдерживали в течение от 1,5 часов до 3-х суток при ; ' 26®. Цри этом в ряде случаев наблюдалось'"возрождение" ¡втуля-ций, считавшихся погибшими,1 Результаты »того наблюдения пред-. ■ ставлены в таблице 3. '.. : . - '

Как видно из таблицы, внесение влаги в сухие почвенные образцы ипоследующее выдерживание последних от нескольких часов до трех суток при 28°, способствовало выявление псевдомонад'. .. из'всех исследуемых почв, чтоможет.свидетельствовать о существовании у ^.Пиогеесепе ' определенного состояния покоя. 'У/ культур,^выделенных из почв засушливой зоны Запорожской я Одесской ойластей период пЗкоя не был установлен, т.к;' в течение всего ехсперимента; длившегося 2,5 года, они легко высевались' из воэдупно-сухих почвенных образцов,. ' , -

■ Необходимо отметить, что быстрее всего подвергались реактивации штаммы, выделенные нз почвенных.обраэиовЧеркасской области (зона умеренного увлажнения). У культур, выделенных- из ' обильно увлажняемых почв Ив.Франковской и Вакарпатской облао- * тей процесс реактивации проходил, несколько медленнее* Последнее обстоятельство свидетельствует о неодинаковой степени по-', коя у изучаемых культур; что может зависеть как от свойств^

микроорганизма,.так к от конкретных почвенно-клнштическк условий, в которых он находится. Учитывая же тот «Цвкт, что осяов-тш характерным признаком, на основание'которого были всвое время отобраны почвенные.образцы, являлась влагообеспеченность_-почв, можно.допустить, что различия, наблюдаемые у.вхоетаымов Р.ПиогеесепР во времен! реактивацииво многой обусловлены ' действием »того фактора. ; . . ' ' ,: г ;../,-

* . ... - . ' 1V г ' 1 • ■ . ■ " '

■■'.-.',■■ . , .'*..; ' .• ■ • Таблица Э ..

■ д..'^ :; ; 'Период реактиваций -у• .'■■': . ' ;

-:'. . " ¿коштаыыов ГавиЛотооае «.цомвсов», ; \ .'■.'.■хранившихся в воздуиво-сухих почвенных образцах. ,-. :

Время . Количество бактерий в! г або.чсух..почвы обдаете!;^ ^^^часы^ Ив.Франковской Закарпатской Киевской Черкасской^ -■ |

1,5 • ' - ' - • • 1,5x10^ -' /

3 .■..■■.'- . - - . • . 5;5хЮ;.-..

•' б . . ■■': - : : / - ■ ' - „V 2,Оххо ■..■■■'

- V 24 - - 2,5x10, спловкой

ч'"- --■■■■■ ■ . ■■ - рост -

48 Т,5хТОг " ' Юг сплошной ••

".■!'■■ ''. < " ' . \ рост-. ■

' 72 ' опдошвой. рост' '

О пель» выяснения особенностей культур, находящихся в состоянии похоя; был проведен влектронномихроскопический анализ' . воздушно-сухих и ьлакных почвенных образцов после полугодия- ; ' ного хранения в' них'культур р.Двогврсмв, ■ , Анализ показал,

■ чтоклетки в'оухих.обраэцах почвииели сущвствеааые ртличкя

» структурнов организации, посравяению с клетками, хранившимися ао влякныхпочввнных образцах, У.псевдомовад. находив' кихоя длительное время в воз дуино-с ухой почве, ве било обна- . ^ ружено четко организованной клеточной стенки} псберхность . V" -бактерийбыла ребристой, морщинистой, & с внешней стороны '.

■ клетку &сто окружал элвкхрояноплотный слойнеизвестнойприроды. : Такие: клетки в воздушно-сухой почве- встречались неодво- .

. кратно*» В препаратах же, приготовленных из. влажных почв, у

бактерий не было.обнаружено подобных структур. Спустя 5-6 часов после реувлажнения сухих почв, внутри клеток пбевдомонад вместо отмеченной ранее рёбристостн, стали появляться вакуолв-образяые структуры; Получив срезы таких,бактерий,.мы установили, что вакуодеобраэные структуры ограничены от цитоплазма клеток мембраной. Анализ продольных (рис.1,Л,Б) и поперечных (В) срезов бактерий укаэывает'ка то, что вти мембранные структуры имеет ' еаровиднуо форму в представляют собой емхости^заполнеяные ' »лехтроаяопрозрачшш содержимый,. Через .12*24 часа'после,реув- . ■ лажнения сухих почв, наличие подобных вакуолеобраэных структур внутри бактерий уже ве обнаруживалось и последние приобретали типичное для 1%Г1иогевсеов строение (рио.1,Г).

Рис.1. Э лектрокнограша1 срезов, клеток Р.*1чогевеепа; ■'- д;В,В-ч«рез 5-6 часов; Г-через ¿0, часов после реувлаж-неяяя воздуино-сухих почвенных обрачяов,А-шт.в; Б,В,Г- " kt.I7.Vx АюОО. ВС вакуолеобразяые структуры.; .

Ш основания.изложенного можно предположить, что наблюдаемые язменения в/ртруктурной оргавиэапйи клеток -псев домо на д,, * обнаруженные при ;злектрояной. микроскопии сухих и ре увлажненных поч-, венных образцов,л явились определенным барьером, не позво-

л- '■■'.■■ ■ л*.' ■ и - ..

juœmmi бактерией а обычкыасроки образовывать колонии ва питательной среде и теп самым обнаружить себя в'сухой почве.'

А., Даэниг:йовбнна.дхдпичш-4дри iHsâassag|

... . - и их'иаантиФикаияя.'; ■ ;.■■■ . ■ .

При выделении из стерильных-воздуово^-сухих почвенных образцов культур ï.fluor»»о*пе : врядесдуча ев-было замечено появление атипичных колоний, которые отличались от исходных вариантов теы, что были более плоокнми, прозрачными* иероховатымк. Частота встречаемости атипичных колоний1 в сухих почвенных образцах составила Ю~г-Ю., в то время как в постоянно увлажняемых почвах- нам не удалось выявить штаммы* образующие подобные колонии ¿Атипичныеколонин образовывали многие штаммы псевдомонад. Летально же анализировали популяцию P.fluor**«*»*, образованную одним штаммом, а именно пт. K-I, выделенным .из чернозеш Черкасской опытной станции, При рассеве втой культу-* ры быда отобрана 21 колония атипичной формы. Атипичные колонии отличались от исходного штамма я между собойj в основном," характером поверхности. Некоторые из них бьиш беслишентными. " Бактерии,образующие такие колонии,морфологически не отличались от' клеток исходной кухьтуры.Характер поверхности, размеры клеток, наличие нескольких полярных жгутиков свидетельствовали о морфологическом сходстве рассматриваемых культур.

•Таким образом, в условияхахсперимекта было обнаружено, что длительное хранение популяций ?,Ячогваевав в воздувно-сухой почве приводит ж- появлению морфологических вариантов. Однако ркончатвльяый вывод .о вариабельности &то9 культура пос-ле:.аданеш1я ев "в- условиях водной. недостаточности можно было сдвла^ лцвь по оде 'установления видовой идентичности исходного и аткпЦных вариантов^ исклочаюцей загрязнение,: /'

ГЕаибодее просто было установить видовую тождественность, исходной культуры с атипичными вариантами путем сравнения ряда свойствf обычно используемых для : идентификации бахтерий рода Peeudomooae...-.;■' (ataeler «t-al,* Киприанова в др.;

,IS73). Однако оказалось, ^та<способностью к синтезу желатиназы ■Седин из ключевых признаков ■ Pitluoreeeeàa ■ ) обладают не все атипичные варианты; хиль 8 иа 21 штамма продуцировали указав-

ныВ фермент. Кромватого, некоторые атипичные штаммы не 'усва-; (ива«вал» в_качестве.единственного источника углерод ряд орга-аичесюк веществ (глюкозу, уксусную, янтарную, фумаровую, молочную; пировинограадую.глутаминовуо кислоты, глицерин),' яв-; . ляютося универсальными:субстратами, для бактерий флуоресцирующей группы/ Это оботоятелъство поставило нас перед неоОходя*-мостью (фшеневжя для-достоверной идентификация атипичных штаммов метода'/ основавного на' анализе тех-компонентов бактериальной клетки,, которые-лежат в оонове ее клеточной организации/ Таким методой был избран газовохроыатографический анализжирно-хжслотиого пула-бактерий, "используемый в последнее время для видовой дифференциации микроорганизмов (Шцев,1971; Miehuatlo, . jenta«T ,1973; Васюренхо';и _др. ,1975), в том числе;я'дляг диагност яки бактерий рода - peaüdomosae ' (itoee «. ,1975), С втой целью у всех атипичных вариантов, включая Уисхошшйитамм,' был определен кнрнокислотннЯ'состав, данные о котором представлены в. таблице, 4, -:>'■■ ' • : V.' . ■ *- "''.

^ак видно из таблицы, содержание пальмитиновой кислотыj .всех анализируемых птаммовчбыло постоянным и варьировало а пре-:делах точности определения (+ ££). Это'обстоятельство, а также Л постоянство/суммарного содержания кислот I&I яvI7~b сочетании с ранее' изученными' свойствами,указывает на принадлежность' всех исследуемых штаымовв одному виду - ?.fluar«acens 1 te-менение же абсолютного со держания, кислот 16:1 и.; г 17 могло' свидетельствовать либо о возрастной неоднородности^культур (Али-^ мова.Аствацатурьяя,'1973;" Рубан,1974), которая исключалась, так как культуры исследовали.в .одной фазе, либо о существования Физиологических отличий между'типичным и атипичными штаммами. Действительно, как будет показано далео^ атипичные.штаммы отли-чзлнсь от исходного по ряду физиолого-биохимических свойств.

О генетическом родстве исходного и атипичных пгаммов.кроме . особенностей жирнокислотного состава свидетельствует и.наличие такого признака,-как одинаковый характер кривой роста, который,~ как было установлеко'впоследствин, является маркерным признаком; для вариантов исходного штамма К^Х. Наиболеехарактерной ооо-*. бенностью кривой роста исследуемых вариантов являйасб ее дву- _■* вершшшость: культуры имели два максимума при выращивании :их; на. ШШ(рис»2).

.' - ; • • '•' " . Таблица 4 ''-■'■■

.Процентный состав*хирных кислот'

,у исследуемых штаммов

P« fluore»c«n«.

■ - н кислоты . 16:1

. ШТАШЫ . Цирк- Шнты- ШлЬ'- Нальмн- У сти- дека-' мит- тиновая тилен-ковая новая олви- . гекса- .. - • , ■ * ; новая ■■ _ _ : -дека- (I4tO)(i5iÖV(I6iI) ttfcOV илеи- <леа-новая рияо- _ у, вая -■. (I8:I)(I8;0V *

Неходкий ит. K-I . 2,9. I»2 20,7. 39,4 21,3 12,7 1,8 42,0

Атипичные штаммы;

Ь7 2,6 2,8 2,0 2,6 2,9 2,8

2.4 1,9! 2Д

2.5 19

г,г 2,0

Iii

2,7 2 3 2,9 .

0,7

.0,6

1.3

1.4 0,6 Об 1,0

г.о-

0,5 0,7

0*3 -0,4

0.3 0,6

.8:3

8;3

:2].. 22,0; 23,1 22,5 21,7.

24.1

26.2 ■ 20,9.

§:?; ü;i

33,2

. 34*3 33,9 ; 33;i . 33.8

8:f

•40,9 40,1 '40jö -39,9 39,7 ' 39,2

39,В 40,9 40,0 «¡1 39,9 «! I 4i;o:

40,340,2

39.7

40.8 ■ 40,7

40,5

I3|8 0,9

ти'г rt e

14;6 0,8 14 ¡5..1,4

15,4 .1,1, 14,0 1,2

№ 8:1 13,1; o;9 -

15.7 0,9 ' 15^6 1,2

14.8 0,6 13,2 13

14 ¡9 0,7

41,9 41,7 •40,1 1 40,3

40.5

42.2 /

. 41,1

40.3 ' 41,5.

42.6 41,0 .

№

42.6

40.7 ; 40,0 4lj4 41,7 . 39 6 40,7

-Как видно, на рисунка" 2,;при культивировании бактерий ваШ1Б. При-20?, после "достижения стационарной фаза все «гаммы/даоТ: вторичяый рост..Вши, совместно о сотрудником ИБШ АН СССР^ у Л.В.Андреевым, были предприняты исследования^ направленные па выяснение биохимического механизма, »того явления; Оказалось, V-i что началу вторичного роста исходного ггамма K-I (24 часа куль^'; тивирования) сопутствовало резкое .увеличение , одного из! компо- V "нектов шрнокиолотного пула - шр1>риновоЙ кислоты (IO,£pS,V ■'..

табл.5), содержание-которой на других этапах развития культу-, рн не превышало сотых долей процента. Вторичный же рост сопро-- вождался снижением концентрации этой кислоты до уровня ее 'кон' центрации в ранней стационарной фазе. Подученные результаты ■позволяют'предположить, что в. процессе вторичного роста маргариновая кислота.используется,исследуемыми бактериями как эндо-4 генный, субстрат. . . '.'...' ц

. -. Рис. 2;., Кривые роста исследуемых.штаммов,.'

. *- . ; * * '. V ' * '. " Таблица' 5 , • ' .

- - 1 * ''. ■ - ~ \ ■. ■ "-'Г

: Процентный состав маргариновой кислоты ;

- ■ в процессе роста исходного штаиаа К-1 на КПБ, '

КТЛЬТТОЫ б 7 - • - 10 II- ■'12 : ' 2V" 28 32 46 '

Содержат)»4 . маргариновой 0,17 0,03 0,25 КИСЛОТЫ " 0,75 : 10, в' •2,1 0,37 0,06

Ва 'рмоунхв 3 приведени хрсиатограшйгнаиболее атипичного - ' •"штамма 22-И инокулята (1) и1 б^часовой1 кj*bTура (Б) , которая \ . находи оя У •'Преддверии* вторичного, ро ста д Ко нов нтрация марга J ; 'ржновойкислотв в клетках 16-часовой культур" втамма. 22-А б о-/ ''- -, лае чем :2$0'раз»превышает, таковую в клетках, жнокулата, Подоб-i. выR биохимические нюанс,; отивченннй^;-х;.для исходного-штамма-; ; : К-1 и v ^наиболее атипичного варианта 22-А, с незначительны-:

ми отклонениями характерен'и для всех остальных атипичных ■ .штаммов, что позволяет заключить о его генетическом детерминировании. Последнее обстоятельство иожет служить* еще одним доказательством генетического.родства как атипичных штаммов между; собой,'так и всех их с исходной'культуройК-1.

JU!_

Рис.З. Сопиролитичоские хрома тограша.шташа 22-А. А-иярку-лят ; £-16 часовая культура. Кислоты: 1-иир ист ил о ва я » 2-пента-декановая, Э-палыгатолеиновая; А-пальмитинсгвая, 5-метилея-гексадекановая,' б-иаргариновая, 7-олеяноваЯ,, ^-стеариновая.

5. Особенности метаболизма атипичных иташов;

Убедившись в том, что атипичные штамш; представляет собо8 -культуры Т.Г1иог»ва«ве я являются производишь от исходного втамш' К-I, представлялось целесообразным провести дтнейшее , изучение их физиолого-биоХяиических свойств. Это дало бы' возможность, с одной стороны, экспериментально установить стабильность некоторых признаков этой культуру,/применяемых в кастоячее время для видовой 'дифференциации Г. fluor ее с впя . , а 'о другой.- ; позволило бы судить об ответной реакция, этого микроорганизма. .■. на длительный дефицит влаги ъ почве, 1что имеет'немаловажное значение для изучения.экологической изменчивости псевдомонад.. Результаты доследований приведены в таблице б.

Физиолого-биохимическая характеристика штаммов * :' выделенных из воздушно-сухого почвенного образвд-после

Свойства

Штаммы • ЕЖ^! ? 2-А • 3 4 8 , 20

Окраска по Грану _* - V ■ —

Оксидазная проба . - Л ■ - .■„■'* ■ -. - -". .. - ' ..по Ковачу ■■ ■ ;_-.■' ■.■ ■ + '. . + + + + ; + + •

&личие полярных : . - ■ . " ; жгутиков - - • • ♦ • ♦ ' ♦ • :+

. Усваивавие минеральных.. форц. азота ' . + + - + +...+ ■ +-

Наличие роста'при: '.: . ' ■

. 42 . . ": , -

Способность к пигменто- •• . ■ ■ ""

• .образованиях ■" г -:-■,■'. .. •

-желто-зеленого $луо- .

ресвирующего ' - + -..'.*+ , + ■ ■ + ~ + ■■■ * ■ +

-дополнительного на ■■■■■-

> среде Кяяг * \ ■ . - *; ~ - » - '. г

-' С&особность x . " .'...■..'■■ ■■■.-„ г '"■',." ' v' " ■ , -v .' v

деаитрификация . ' . .. . + . - + + - ■:,*■'■' * . + +

С&оссбноеть к синтезу "*• ','-.'.-■ ■:':■"■■

.- »кэофермеытов:. ■ . - - • '. • ,' ■. - ■■ '■ ■' .■ -

'■ -лецитнказы ■ ♦ ~ -

-"■ -келативазы ■ ■ ■.-.'■■ .:'.''■+■-' + * " + ■+ ■+'■'■" +

. -РНХазы ■ ' - '...-■+•'■.♦ . V ■+'■"+ Ч

-липазы .. ■..- ■.. .-■.■'..:., - -

. Способность к росту ка 1 :.,'.■...■"> •

средах,, содержащих в ка-.'' / . .-■.■■: ■■

чвстве источника С один' . •• • .

■ из 25 орг, веществ ■ ч» +. + + +

Г&лсЗильяость (макс, ■■.;.■..-.., ■

■ переносимая'концевт- , г •

.* рация ЛаСХ - %) \ •':■-. '.5ч •. ' 5" 5 5 5 5 -5

.. ТермоустовчЕвость (мако. • V'. -'■."■■' *'■ ".

переносимая температура 1 ■■ ■ л-- ■.< - -, в течение I минуты) , . • . 5«< ' 55-.г55'г, 55* 55 55 5р

_ Примечание! наличие признака^ отсутствие признака.^

- '• • ' 'г : ; . . - 'Л- ; Таблица 6

Р,fluor««e«o«t 1' ■ ■ '.■■•<'' ' 'I

их длительно го, хранения в условиях' недостатка.'влаги. ■

25 25-К ; 5 5-А 10 17 19 ,2Г ,29 22-А 22-Б 27 ЗТ 22 " 32

> ■■■■ *

♦ ' + ■

' + + ■ •

+

+ -.. + + +

■+ ♦

.5 5

тШм

* + \

5 5' 5 . 5 5'. 5- 5 3 3 3 3 3 3 55 55 52.52 . 52 52 52 52 , 51 51 51 51 51 51

Как видно из таблицы,"все атипичные штаммы, как и исходная культура, были грамотрнцательными, оксидазоположительнкми, не, росли при 42°Г'Нв синтезировали дополнительный пигмент на сра^-де Кинг, усваивали минеральные формы азота'и обладали денитрифицирующей активностьв. Однако, по остальным анализируемым при»1' на паи атипичные штаммы отличались не только от исходной культура, но и между собой.

Если рассматривать атипичные, варианты о точки .зрения наличия у них диагностически важных для -р. г1иог*всвпа свойств (способность к синтезу желатиназы и росту на средах с предлагаемыми источниками углеродного питания), то все штампы можнр разделить ва три группы: I- изменившие несущественные для их : диагностики признака (шт.2,2-А,3,4,8,20,25,25-А); II- изменив-* шие несколько признаков, среди Которых утрачена-способность I . разжижать желатину, однако усваивающие те же источники углерода, что и исходный штамм (шт.5,5-А,10,17,19,21,29); III- изменившие ряд признаков! в том' числе способность к синтезу жела-| тиназы к росту на средах, содержащих один из 25 универсальных' для псевдомонад источников углерода (шт.22-А,22-6,27,34,22,32). - Такое деление атипичных штаммов на группы отчетливо корре-! лнрует с содержанием 9,10-метнлекгексадекановой кислоты (717, табл.4), ■ которое также позволяет подразделить исследуемые' культуры на подобные три группы; I- содержание 9,10-метилен-гехсадекановой кислоты (^17) от 20,5 до 17$;(шт,2,2-А,Э,4,8, 20,25,25-А); II- содержание VI? от 13,5 доН,9£ (ет.5,5-*., . 10,17,19,21,29); III- содержание ^-17 от ,7,8 до 6,5£- (тт. 22-., .22-5,27,34,22,32), - '. '

Представляет интерес некоторые взаимосвязи, между свойствам культур. Так, у ктаммов, неусваивающих предлагаемые источник^ угДеродд (третья группа),.наблюдалось снижение галофильности I • и способность к продуцирование екзолипазы'. Характерно также, " что чем больше шташ<отлкчался от исходного варианта; тем ниже была его, те£иоустойчивость. | Было обнаружено, что кривые роста атипичных штаммов третьей группы отличались длительностью.латентного-периода, который I ■ составлял у них около б часов (рис.2), в врадя как'у исход» лого штамма лаг$аза не превышала 2 часов. 8ти данные иогут-^ свидетельствовать о более глубокой степени покоя атипичных вариантов,, что может иметь для них приспособительное значений

при обитании в условиях длительного дефицита влаги в почве.

Электронномикроскопическое изучение срезов меток исходного и атипичных штаммов показало, что на структурном уровне '" атипичные варианты не отливались: от исходного штамма К-!.-.

Дляпроверки устойчивости приобретенных атипичными штамма-* мК в условиях-недостатка влаги приз каков,.культуры были подвергнуты ЗЭ-крат ном у пересеву на твердой питательной среде, ' Э-месячному хранении во влажной стерильной почве и длительному^ культивировании в жидкой питательной среде,где предяоло-гаемый фактор изменчивости - дефицит влаги - был исключен. Данные этих экспериментов представлены в таблице 7. Поскольку восстановление утраченных свойств у'исследуемых вариантов/ входящих в одну из-трех описанных выше групп, происходило однотипно,- в таблице 7 приведена физиолого-биохимическая харак- -теристика не отдельных' штаммов, а всей группы (третья группа штаммов разделена на две подгруппы, т.к. включает пигментированные и беспигоентные варианты). • . ,

Анализ Физ и о лого-биохимических свойств атипичных штаммов после многократных пассажей на твердой питательной среде,.длительного хранения в стерильной влажной почве и| культивирования в жидкой питательной среде показал,что у основной масмГкле-ток в популяциях наблюдалась частичная реверсия утраченных " признаков, касающаяся,' в первую очередь, их ферментативной . активности (синтеза РНКазы, способности к росту на средах, 7 включавших один из 25 органических,веществ' в качестве един- .*- " ственного источника углерода)., а также длительности лагфаэы, .

Необходимо отметить, что один и тот же приобретенный признак, присущий всем атипичным штаммам - способность к синтезу РНКазы - был неодинаково устойчив у разных вариантов. Устой--чивость етого признака хорошо коррелировала -со степенью из -менекности самого штамма. Так, наименее измененные варианты ' -первых двух групп пре.кратили;синтез.РНКазы уже после 20 пересевов на твердую питательную среду,.в то время как штаммы третьей группы не перестали синтезировать РНКазу даже после продолжительного хранения в увлажняемой почве я культивирования.в жидкой питательной среде, что может.свидетельствовать' о значительной перестройке клеточной организации последних, . .

Сравнительная характеристика физиологовиохимических

20-и пересевов, 3-х месячного хранения в увлажняемой почве и

. ,| .1 ^

, Исследованные свойства

Исходный' пташ К-1

ГРУППЫ

I

Б 8 Г

-А Б - В Г

Способность к сия-тезу вкзоферментов! : ... -лецитинаэы +

-желатинаэы '- ♦ *

-РНКазы .

-липаэи. . " . -

Росту на средах с: . -глюкозой ' +

-мальтозой • -уксусной кислотой -масляной . -янтарной -щавелевой -«алей нов ой, -фушровой . -молочной

-пировинограднон ■" ■■ -бензойной " ■ -салициловой " -глицином -а-аланином ■ ■..■■■: -¿-аланином ' -глутаминовой кислотой -аргинином . -метионином ■ -гистидином > -6 -Ф е н и л-а-а ла н ин ом -Ь-фенил-£-аланином -ацетамидом : -<фолиевой кислотой

-никотиновой " -

-глицерином..

' Синтезу флуоресцирующего 1 • •желуо-эеленого пигмента +

ГЬлофильностьСмакс.пере-восишя конц.шС1,%) ' 5

Термоустойчивость(макс* - : переносимая температура ; . в течение I минуты) . 56

+

♦ +;+ ♦ + +

5 5 5 5 5'. 5' 5 5

55 55*55 55,: 52 52 52 52

Я

- Длительность лагфааы '-.Л-, ".■ . - ••' > -' - ' ' \

<а ЫПБ (часы) '2 - -2 2- 2* 2 2 2 2 2 1

в-своЯства вариантов после 3-х месячного хранения в простврилиэо 3-х месячного культивирования в жидкой синтетической среде,, ИК;

* ■- , - ■ ■■ таблица 7, СВОЙСТ£'>ТЯПИЧЯ№Г штаммов до я после ,

культивирования в жидкой питательной среде,

ШТАММОВ

Т

пигментированные а беспигментные'

А Б в Г А Б В Г

. ■ + ** + ♦ гф • V

+ * +' + '■■ : м,- + ♦ 1

+ "" - м " + + ]

1 _ - + ■

* + ' — ♦

—■ '«р +■ + ■■ ♦ ■ *"

- ♦ ■ ■ ^ * " , — • ** + .

♦ • - —

. + ♦ ■■ н / — - — + +

♦ ** ' ■ **

** ** + , ■ ■ ■ ■ ~

.. — + * — + + .. ..

— + 1 + ♦

+ ' '' — ■ ♦

— —' +

— ♦ ** + ' * ■

■" - —■■> к + . ■ —

+ + — \ + ♦

+ т »» ♦

— + ' ** '■ — + + ■

»» ■ * ♦ " — — ♦

- — ♦ + . [ " — ♦ \ + ■

- +■ + + + ♦ '

+ ♦ + . . -

3 3 3 3 .. * з э 3 .

51 51 52 52 - 51 51 52 52

6 г 2 2 *. ✓ € 2 ' 2 ' г '"'■

после

ванной увлажняемоа почве; Г-своЯства вариантов ло( "♦"наличие признака; отсутствие признака.

Однако, несмотря на различия в устойчивости приобретенных свойств, уосновной массы клеток в популяциях всех атипичных штаммов'былаотмечена, как указывалось выше, лишь частичная реверсия. Большинство признаков культур,' таких как нйспособ-! ность к синтезу хеоятинавы и.желатиназы, поваженная теплоустойчивость я галофилькость, атипичная морфология колоний, остались, у: ясследуемых вариантов бе» изменений и сохранялись в .последующих поколениях.'Это обстоятельство указывает на определенную перестройку наследственного аппарата атипичных штаммов в результате длительного воздействия на них недостатка . влаги в почве. ' л "; '■ " . •.

- * * ' ' * , ' ' •' ч

-.,.;. вывод ы. - - •;.

1. Изучение физнолого-биохнмических свойств почвенных штаммов .?,£1иог«*сепв Г выделенных из пбчв разных по ^влажао-

_ стн климатических вон УССР, показало наличие местных экологических рас изучаемой культуры, отличавшихся между со' • бой*морфологией колоний и клеток, оснащенностью ферментами ■ а также степенью выживаемости при недостатке влаги-, в почве

2. Культуры кПиог*«е«пя способны к длительному хранению-в воздушно-сухих почвенных образцах. Период сохранения .

... жизнеспособности псевдомонад в условиях водного дефицита .в почве зависит'от происхождения вхоштамма и варьирует от 4-5 месяцев до 1,5-2 лет. /3.. Дся выявления жизнеспособности культур, длительно хранив-^ " яихся-в воздушно-оухой почве, необходим определенный период реактивации, связанный с увлажнением почвы. Период реактивации измеряется от нескольких часов до трех суток . я зависят" как от происхождения бактериальной культуры, ч ' так ж от срока-хранения ее в сухой почве. -О-. '-. 4. Эдектронномикроскопический анализ показал, что высушивание -'- реувлажкеняЬ почвенных.образцов, инфицированных культурами р./1иог»вв«пв , влияет на ультраструктурную организа-. - цию их клеток. ■■ ■ • ■

'3. Длительное хранение Р.Лчог»вс»ав ^в стерильной почве с ; низкой влажно стью • (от полной вда го емкости почвы) ,рри-гело-кцоявленню атипичных форм этих» бактерий, от ли тающих-

. . . - 25'

'■'■ ■ • ■ ■;■'. ■ ; Л - . -■ . / г

ся от исходной культуры, хранившейся в аналогичной, но увлажняемой почве; Атипичные штаммы отличались/от исходного морфологией колоний,. Ферментативной активностью, скоростью роста, термоустойчиво от ьв, галофильностью и пишенто образованием, ■ ■•"'"< . !" .:

6. Изучение биологических свойств атипичных итаммов свидетельствует об упрощении их организации, по сравнению о исходной культурой, что.выражалось-в физиолого-биохимической:дегра- ' дации бахтерий (утрата способности к синтезу лецитиказы,' желатинаэы, флуоресцирующего.пигмента, росту на оредах, со. держащих один из 25 предлагаемых!источников ¡углерода, снижение термоустойчивости и галофильности). Упрощение организации атипичных штаммов прямопропорционально коррелировало'

с содержанием 9,Ш-метилеягексадекановой кислоты jb клетках, исследуемых культур. '-' ' \

7, При культивирования атипичных бактерий в среде с достаточ^. ныи увлажнением-(жидкая питательная среда, плотная среда, увлажненная почва) большинство'приобретенных;атипичными шташами* признаков устойчиво сохранялись, что указывает, lia определенную перестройку-наследственного аппарата, наблюдаемую у исследуемых культур в результате длительного воздей-^ ствия на них недостатка влаги в почве.

. - *■ - - ''.' -Лг

■ ' . . : С П и С О К; ■■■

• работ, опубликованных по материалам'диссертации

1. Шевцова 1,1», Укра!ноькиЙ В.В. 1973, Вяли^ виоушуваявя на

- ' . м!кроструктуру'( м!крофлору t-pyptB 8.р13И«М .вмятом орган1чних речовии. ШкробЮл, ж.,-35,

■..." 4, W3.'/ л'; -/■--' ■ *- : -

2.' Шевцова И*.И.,Украинский В.В, 1974/ Изучение количественного

и качественного состава микрофлоры почв, с разным, содержанием'органических веществ к влаги. Мгаро-' " /* биология/ 43,"2, 310. " ' /

3. Шевцова 1.1., Укра!ноький В.В., Козловеька В.I.*_I975, Шо-

це грунтовоI вологи в скотем! еколог!чяих фактс-р1я, Тези допов!дей I республ(каноько! нарадя -

_ "Б1огеоценолог!чн( досл|дження на Укра1н1",Льв(в,

- : -45..'.- , ■'. ■".' '....'-..;' 7 ' .

*. Гкра!ноьк|Й В,В,197?. йерыентативва актнвйГоть культур p»tudomor)M fluoreao«o* пЮля трявалого збере-1 - жваня в лов1тряно-сухонугрунт1. В сб. ¡"¿кгуальн! : . проблем« б|ологИ", Ки1в/"Вища щюлая, ,129.. 3. Украинский B.B. 1977, Особенности длительного воздействия ' „ дефицита почвенной влаги на p.riuoreeoeni . В сбд -"Основныевопросы агрохимии я'почвоведения"; . , Я ЭОДП-Ап.'. 230. : .

6, Украинский В.В,,' Шевцова Л.И«-1977, Транспорт и вксхреция

\ ;. 'Т : флуоресцирующего пигмента клетками культуры.»•»-.-.

domon»» Г1иог»вовпо ; Шкробиология, 4)5, 4, 773.

7, Украинский В,В*, Певцова И.И.Андреев JI.B. I977. Инверсия * ■' ■'. : физнолого-биохимических свойств ' " * ' , штаммов.

; ' »••«<»Ь»овм fluorteoea. :при шоушивани^шчвн. - ; ■ Биологические'науки,-12, 117; -

' ■ " ' - ' ." у*

Л

tloviittiMO « ntutH JQÂf/.OÎHMÎÎi' п. ».

■ / . ■ »opw«t fP'jg^.TKpm» п с. , 3«. I ^ Киоск*« книжн*« типография научной книги. Кие*. Р«тн«^4.