Действие штаммов бактерий с разной способностью к синтезу ауксинов и цитокининов на рост и водный обмен растений пшеницы

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Оценили содержание цитокининов, ауксинов, хлорофилла, транспирацию, содержание и относительное содержание воды, водный и осмотический потенциалы, гидравлическую проводимость, морфологические параметры растений твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) после введения в их ризосферу штаммов цитокининпродуцирующих (Bacillus subtilis IB-22) или ауксинпродуцирующих (Pseudomonas mandelii ІВ-КІ14) бактерий. Эксперименты проводили в лабораторных условиях в сосудах с агрочерноземом при оптимальном уровне освещенности. Показано, что цитокининпродуцирующий штамм в большей степени стимулировал рост растений, накопление хлорофилла, увеличение транспирации по сравнению с растениями, обработанными ауксинпродуцирующим штаммом. Растения под влиянием штамма B. subtilis IB-22 теряли больше воды при транспирации, при этом снижения уровня оводненности и тургора не происходило. Сделан вывод о том, что “бактериальные цитокинины” влияют на водный обмен растений пшеницы за счет увеличения гидравлической проводимости, а “бактериальные ауксины” — в большей степени за счет осмотической регуляции. Более выраженную стимуляцию роста растений бактериями штамма B. subtilis IB-22 можно объяснить также способностью цитокининов в большей степени влиять на содержание хлорофилла по сравнению с ауксинами.

Об авторах

Е. В. Мартыненко

Уфимский Институт биологии УФИЦРАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: evmart08@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

Т. Н. Архипова

Уфимский Институт биологии УФИЦРАН

Email: evmart08@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

З. А. Ахтямова

Уфимский Институт биологии УФИЦРАН

Email: evmart08@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

Л. Ю. Кузьмина

Уфимский Институт биологии УФИЦРАН

Email: evmart08@mail.ru
Россия, 450054 Уфа, просп. Октября, 69

Список литературы

  1. Dodd I.C., Zinovkina N.Y., Safronova V.I., BelimovA.A. Rhizobacterial mediation of plant hormone status // Ann. Appl. Biol. 2010. V. 157. P. 361-379. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2010.00439.x
  2. Spaepen S., Vanderleyden J. Auxin and plant-microbe interactions. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2011. V. 3(4). https://doi.org/10.1101/cshperspect.a001438
  3. Shi T-Q., Peng H., Zeng S.-Y., Ji R.-Y., Shi K., Huang H., Ji X.-J. Microbial production of plant. V. Hormones: opportunities and challenges // Bioengineered. 2017. V. 157. P. 124-128. https://doi.org/10.1080/21655979.2016.1212138
  4. Siyar S., Inayat N., Hussain F Plant growth promoting rhizobacteria and plants’ improvement: a mini-review // PSM Biol. Res. 2019. V. 41. P. 1-5.
  5. Kudoyarova G., Arkhipova T., Korshunova T., Bakaeva M., Loginov O., Dodd I. Phytohormone mediation of interactions between plants and non-symbiotic growth promoting bacteria under edaphic stresses // Front. Plant Sci. 2019. V. 10. P. 1368. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01368
  6. Grover M., Madhubala R., Ali S.Z., Yadav S.K., Ven- kateswarlu B. Influence of Bacillus spp. strains on seedling growth and physiological parameters of sorghum under moisture stress conditions // J. Basic Microbiol. V. 54. P. 951-961. https://doi.org/10.1002/jobm.201300250
  7. Mohanty P., Singh P., Chakraborty D., Mishra. S, Pattnaik R. Insight into the role of PGPR in sustainable agriculture and environment // Front. Sustain. Food Syst. 2021. V. 5. P. 667150. https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.667150
  8. Архипова Т.Н., Веселов С.Ю., Мелентьев А.И., Мартыненко Е.В., Кудоярова Г.Р. Сравнение действия штаммов бактерий, различающихся по способности синтезировать цитокинины, на рост и содержание цитокининов в растениях пшеницы // Физиология растений. 2006. Т. 53. № 4. С. 567-573.
  9. Кузьмина Л.Ю., Высоцкая Л.Б., Галимзянова Н.Ф., Гильванова Е.В., Рябова А.С., Мелентьев А.И. Новые штаммы фосфатмобилизующих бактерий, продуцирующих ауксин, перспективные для сельскохозяйственной биотехнологии // Изв. УНЦ РАН. 2015. № 1. С. 40-46.
  10. Кузьмина Л.Ю., Архипова Т.Н., Актуганов Г.Э., Галимзянова Н.Ф., Четвериков С.П., Мелентьев А.И. Бактерии родов Advenella, Bacillus и Pseudomonas - перспективная основа биопрепаратов для растениеводства // Биомика. 2018. Т. 10. № 1. С. 16-19. https://doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.2018-47
  11. King E.O., Ward M.K., Raney D.E. Two simple media for the demonstration of pyocyanin and fluorescein // Lab. Clin. Med. 1954. V. 44. P. 301-307.
  12. Габбасова И.М., Гарипов Т.Т., Галимзянова Н.Ф., Сулейманов Р.Р., Комиссаров М.А., Сидорова Л.В., Гималетдинова Г.А. Использование удобрения на основе сплавины для повышения плодородия эродированного чернозема типичного // Агрохимия. 2014. № 6. С. 35-42.
  13. Bunce J.A., Ziska L.H. Decreased hydraulic conductance in plants at elevated carbon dioxide. // Plant Cell Environ. 1998. V. 21. P. 121-126.
  14. Veselov S.Yu., Kudoyarova G.R., Egutkin N.L., Gyuli- Zade V.G., Mustafina A.R., Kof E.K. Modified solvent partitioning scheme providing increased specificity and rapidity of immunoassay for indole 3-acetic acid // Physiol. Plantarum. 1992. V. 86. P. 93-96.
  15. Arkhipova T.N., Evseeva N.V., Tkachenko O.V, Burygin G.L., Vysotskaya L.B., Akhtyamova Z.A., Kudoyarova G.R. Effect of rhizobacteria on phytohormone status of potato microclones under osmotic stress in vitro // Biomolecules. 2020. V. 10. P. 1231.
  16. Веселов С.Ю. Использование антител для количественного определения, очистки и локализации регуляторов роста растений // Уфа: Изд-во БГУ, 1998. 138 с.
  17. Werner T., Motyka V, Laucou V, Smets R., Oneckelen H.V, Schmülling TH. Cytokinin-deficient transgenic Arabi-dopsis plants show multiple developemental alterations idicating opposite functions of cytokininsin the regulation of shoot and meristem activity // Plant Cell. 2003. V. 15. P. 2532-2550.
  18. Contesto C., Milesi S., Mantelin S., Zancarini A., Desbrosses G., Varoquaux F, Bellini C., Kowalczyk M., Touraine B. The auxin-signaling pathway is required for the lateral root response of Arabidopsis to the rhizobac- terium Phyllobacterium brassicacearum // Planta. 2010. V. 232. P. 1455-1470.
  19. Davies WJ., Kudoyarova G., Hartung W. Long-distance ABA signaling and its relation to other signaling pathways in the detection of soil drying and the mediation of the plant’s response to drought // J. Plant Growth Regul. 2005. V. 24. № 4. P. 285-295
  20. Brouwer R. The regulating influence of transpiration and suction tension on the water and salt uptake by the roots of intact Vicia faba plants // Acta Bot. Neerl. 1954. V. 3. P. 264-312.
  21. Steudle E. Water uptake by roots: effects of water deficit // J. Exp. Bot. 2000. V. 51. P. 1531-1542. https://doi.org/10.1093/jexbot/51.350.1531
  22. Kudoyarova G., Veselova S., Hartung W., Farhutdinov R., Veselov D., Sharipova G. Involvement of root ABA and hydraulic conductivity in the control of water relations in wheat plants exposed to increased evaporative demand // Planta. 2011. V. 233(1). P. 87-94. https://doi.org/10.1007/s00425-010-1286-7
  23. Marulanda A., Azcon R., Chaumont F., Ruiz-Lozano J. M., Aroca R. Regulation of plasma membrane aquaporins by inoculation with a Bacillus megaterium strain in maize (Zea mays L.) plants under unstressed and salt-stressed conditions // Planta. 2010. V. 232. P. 533-543. https://doi.org/10.1007/s00425-010-1196-8
  24. 24. Cortleven A., Schmülling T. Regulation of chloroplast development and function by cytokinin // J. Exp. Bot. 2015. V. 66(16). P. 4999-5013. https://doi.org/10.1093/jxb/erv132

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023