Влияние ризосферных бактерий, способных к биосинтезу и/или деструкции фитогормонов, на ростовые характеристики и гормональный статус растений пшеницы в условиях дефицита воды

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показана способность различных штаммов почвенных бактерий синтезировать и/или разрушать регуляторы роста растений: индолил-3-уксусную кислоту (ИУК), цитокинины (ЦК) и абсцизовую кислоту (АБК). Бактерии стимулировали рост побегов и корней мягкой пшеницы в нормальных условиях увлажнения и при засухе, оказывали значимое влияние на содержание фитогормонов в побегах и корнях растений. Наиболее перспективными стимуляторами роста были штаммы, имеющие средний уровень продукции ИУК в сочетании со способностью к деструкции фитогормонов: Pseudomonas protegens DA1.2, P. plecoglossicida 2.4-D и штамм-продуцент цитокининов P. chlororaphis IB-6.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Д. Тимергалин

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

А. В. Феоктистова

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

Т. В. Рамеев

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

М. Д. Бакаева

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

С. Н. Стариков

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

З. Р. Султангазин

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450059 Уфа, ул. Рихарда Зорге, 19

С. П. Четвериков

Уфимский институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: timermax@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

Список литературы

  1. Ruzzi M., Aroca R. Plant growth-promoting rhizobacteria act as biostimulants in horticulture // Sci. Hortic. 2015. V. 196. P. 124–134. doi: 10.1016/j.scienta.2015.08.042
  2. Petrillo C., Vitale E., Ambrosino P., Arena C., Isticato R. Plant growth-promoting bacterial consortia as a strategy to alleviate drought stress in Spinacia oleracea // Microorganisms. 2022. V. 10. P. 1798. doi: 10.3390/microorganisms10091798
  3. Kudoyarova G., Arkhipova T., Korshunova T., Bakaeva M., Loginov O., Dodd I.C. Phytohormone mediation of interactions between plants and non-symbiotic growth promoting bacteria under edaphic stresses // Front. Plant Sci. 2019. V. 10. P. 1368. doi: 10.3389/fpls.2019.01368
  4. Asari S., Tarkowská D., Rolčík J., Novák O., David Palmero D.V., Bejai S., Meijer J. Analysis of plant growth-promoting properties of Bacillus amyloliquefaciens UCMB5113 using Arabidopsis thaliana as host plant // Planta. 2017. V. 245. P. 15–30. doi: 10.1007/s00425-016-2580-9
  5. Syrova D.S., Shaposhnikov A.I., Yuzikhin O.S., Belimov A.A. Destruction and transformation of phytohormones by microorganisms // Appl. Biochem. Microbiol. 2022. V. 58. P. 1–18. doi: 10.1134/S0003683822010094
  6. Raymond R.L. Microbial oxidation of n-paraffinic hydrocarbons // Develop. Industr. Microbiol. 1961. V. 2. P. 23–32.
  7. Kudoyarova G.R., Vysotskaya L.B., Arkhipova T.N., Kuzmina L.Yu., Galimsyanova N.F., Sidorova L.V., Gabbasova I.M., Melentiev A.I., Veselov S.Yu. Effect of auxin producing and phosphate solubilizing bacteria on mobility of soil phosphorus, growth rate, and P acquisition by wheat plants // Acta Physiol. Plantar. 2017. V. 39. P. 253. doi: 10.1007/s11738-017-2556-9
  8. Feoktistova A., Timergalin M., Chetverikov S., Nazarov A., Kudoyarova G. Effects on Pseudomonas plecoglossicida 2,4-D and humic substances on the growth, pigment indices and concentration of hormones in wheat seedlings grown under water deficit // Microorganisms. 2023. V. 11. P. 549. doi: 10.3390/microorganisms11030549
  9. Стариков С.Н., Четверикова Д.В., Четвериков С.П. Деструкция фитогормонов бактериями-стимуляторами роста растений // Экобиотехнология. 2023. Т. 6. № 4. С. 217–226. doi: 10.31163/2618-964X-2023-6-4-217-226
  10. Peleg Z., Blumwald E. Hormone balance and abiotic stress tolerance in crop plants // Curr. Opin. Plant Biol. 2011. V. 14(3). P. 290–295. doi: 10.1016/j.pbi.2011.02.001
  11. Wolters H., Jürgens G. Survival of the flexible: hormonal growth control and adaptation in plant development // Nat. Rev. Genet. 2009. V. 10(5). P. 305–317. doi: 10.1038/nrg2558
  12. Khan N., Bano A., Ali S., Babar M.D.A. Crosstalk amongst phytohormones from planta and PGPR under biotic and abiotic stresses // Plant Growth Regul. 2020. V. 90. P. 189–203. doi: 10.1007/s10725-020-00571-x
  13. Du M., Spalding E.P., Gray W.M. Rapid auxin-mediated cell expansion // Ann. Rev. Plant Biol. 2020. V. 71. P. 379–402. doi: 10.1146/annurev-arplant-073019-025907
  14. Vernoux T., Besnard F., Traas J. Auxin at the shoot apical meristem // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2010. V. 2(4). doi: 10.1101/cshperspect.a001487
  15. Kieber J.J., Schaller G.E. Cytokinins // Arabidopsis Book. 2014. V. 2. doi: 10.1199/tab.0168
  16. Trdá L., Barešová M., Šašek V., Nováková M., Zahajská L., Dobrev P.I., Motyka V., Burketov L. Cytokinin metabolism of pathogenic fungus Leptosphaeria maculans involves isopentenyltransferase, adenosine kinase and cytokinin oxidase/dehydrogenase // Front Microbiol. 2017. V. 21. doi: 10.3389/fmicb.2017.01374
  17. Brookbank B.P., Patel J., Gazzarrini S. Role of basal ABA in plant growth and development // Genes. 2021. V. 12(12). P. 1936. doi: 10.3390/genes12121936
  18. Belimov A.A., Dodd I.C., Safronova V.I., Dumova V.A., Shaposhnikov A.I., Ladatko A.G., Davies W.J. Abscisic acid metabolizing rhizobacteria decrease ABA concentrations in planta and alter plant growth // Plant Physiol. Biochem. 2014. V. 74. P. 84–91. doi: 10.1016/j.plaphy.2013.10.032
  19. Феоктистова А.В., Тимергалин М.Д., Рамеев Т.В., Четвериков С.П. Совместное воздействие штамма PGPB Pseudomonas plecoglossicida 2,4-D и гуминовых веществ на рост, содержание фотосинтетических пигментов и фитогормонов в растениях пшеницы в условиях засухи // Агрохимия. 2023. № 9. С. 28–36. doi: 10.31857/S0002188123090065
  20. Феоктистова А.В., Тимергалин М.Д., Рамеев Т.В., Четвериков С.П. Обработка растений пшеницы бактериями Pseudomonas Protegens ДА1.2 нивелировала негативное действие гербицида чисталан в условиях дефицита воды // Агрохимия. 2021. № 10. С. 89–96. doi: 10.31857/S0002188121100082
  21. Glick B.R. Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help to feed the world // Microbiol. Res. 2014. V. 169. P. 30–39. doi: 10.1016/j.micres.2013.09.009

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Содержание ИУК в растениях пшеницы сорта Кинельская Юбилейная через 3 сут после обработки штаммами бактерий в условиях оптимального полива (а) и дефицита воды (б), n = 9.

Скачать (139KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Содержание ЦК в растениях пшеницы сорта Кинельская Юбилейная через 3 сут после обработки штаммами бактерий в условиях оптимального полива (а) и дефицита воды (б), n = 9.

Скачать (205KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Содержание АБК в растениях пшеницы сорта Кинельская Юбилейная через 3 сут после обработки штаммами бактерий в условиях оптимального полива (а) и дефицита воды (б), n = 9.

Скачать (127KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Длина побега пшеницы сорта Кинельская Юбилейная в условиях оптимального полива и дефицита воды, n = 15.

Скачать (156KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Масса побега и корня пшеницы сорта Кинельская Юбилейная после обработки штаммами бактерий в условиях оптимального полива (а) и дефицита воды (б), n = 15.

Скачать (142KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».