эксклюзив
В чем польза праймирования семян ризобактериями, в том числе, штаммами из стрессовых сред, рассказали исследователи. В их опыте пустынные ризобактерии значительно улучшили всхожесть огурцов при обработке семян
Группа ученых из Национального технологического института Мексики и Университета Хуарес дель Эстадо де Дуранго опубликовала статью в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI. В статье дается обзор бактерий, применяемых для повышения силы семян и всходов, как способ биообработки.
«Огурец — растение семейства тыквенных, широко культивируемое во всем мире в открытом грунте и защищенных условиях. Огурцы ценятся из-за их вкуса и свежести, а также из-за их питательной ценности, поскольку они являются источником клетчатки, углеводов, белков, магния, железа, витаминов B и C, флавоноидов, фенольных соединений и антиоксидантов.
Для обеспечения продуктивности этой культуры необходим качественный посевной материал, обеспечивающий адекватное и быстрое прорастание, так как эта стадия является одной из наиболее чувствительных к неблагоприятным условиям и напрямую влияет на укоренение, рост и урожайность огурцов.
В настоящее время изучаются различные альтернативы для улучшения всхожести семян, повышения их экологичности и сокращения использования агрохимических обработок.
Ризобактерии, стимулирующие рост растений (PGPR), сегодня интересны в означенном плане, особенно те штаммы, что выделены из стрессовых сред.
PGPR увеличивают прорастание семян, поскольку способствуют выработке метаболитов (сидерофоров и синильной кислоты), синтезу антибиотиков, ферментов и фитогормонов (ауксина, цитокинина и гибберелловой кислоты) и обладают другим сопутствующим действиям, таким как лучшая растворимость фосфатов при колонизации почвы и корней.
В настоящее время широкий спектр микроорганизмов охарактеризован как PGPR, отвечающие различным критериям.
Синтез фитогормонов, таких как ауксины и этилен в дополнение к индолуксусной кислоте, выполняют штаммы родов Aeromonas, Agrobacterium, Allorhizobium, Arthrobacter, Azoarcus, Azorhizobium, Azospirillum, Azotobacter, Bradyrhizobium, Burkholderia, Caulobacter, Chromobacterium, Delftia, Enterobacter, Flavobacterium, Frankia, Gluconacetobacter, Klebsiella, Mesorhizobium, Micrococcus, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Streptomyces, Thiobacillus, а также роды Acinetobacter.
В случае рода Bacillus он представляет собой продукцию цитокининов, ауксинов и гиббереллинов, а также синтез вторичных метаболитов, придающих антимикробную активность.
Штаммы, принадлежащие к роду Pseudomona, обладают характеристиками синтеза индолуксусной кислоты, солюбилизации фосфатов, фиксации азота и продукции фитогормонов, таких как гиббереллины и цитокинин, которые являются ключевыми для развития растений.
Бактерии рода Sinorhizobium характеризуются тем, что являются азотфиксаторами с антимикробной активностью.
В данном исследовании бактерии были переданы в дар Лабораторией микробной экологии Университета Хуареса штата Дуранго. Они происходят из ризосферы разных растений пустыни Чиуауа, развивающихся в условиях высокой солености или засухи. Штаммы Bacillus cereus (KBEndo4P6) и Sinorhizobium meliloti (KBEkto9P6) были выделены из Sartwellia sp, KBEndo3P1 (Acinetobacter radioresistens) — из Peganumharmala, KBEndo6P7 (Pseudomonas paralactis) — из Tiquilia.sр.
В экспериментальном плане распределение обработок представляло собой полностью рандомизированный план с пятью повторениями на обработку, при этом в качестве экспериментальной единицы рассматривалась чашка Петри.
Оценивали влияние биопраймирования с ризобактериями на некоторые параметры, такие как процент всхожести и жизнеспособность и показатель всхожести, среди прочего, а также синтез фитосоединений в семенах Cucumis sativus.
Все обработки улучшили всхожесть, индекс всхожести, силу роста, длину стебля и корешка, а также увеличили количество фитохимических соединений.
Ризобактерии KBEndo3P1 показали наилучший вариант — увеличивали процент всхожести на 20 %, показатель всхожести на 50 % и энергию семян на 60 %, а также длину корешка на 11 % и стебля на 48 % по сравнению с контролем, а общее количество фенолов и антиоксидантов увеличилось на 9% и 29% соответственно.
Вывод. Биопраймирование ризобактериями, стимулирующими рост растений, увеличивает всхожесть, что позволяет получить более выдающуюся продукцию рассады и большую длину корешка, тем самым повышая эффективность процессов поглощения воды и питательных веществ и улучшая урожайность».
По статье группы авторов (Лаура-Андреа Перес-Гарсия1, Хорхе Саенс-Мата, Мануэль Фортис-Эрнандес, Клаудия Эстефания Наварро-Муньос, Рубен Паласио-Родригес, Пабло Пресиадо-Ранхель), опубликованной на портале www.mdpi.com.
