Изучение фосфатмобилизующей способности штаммов Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7 in vitro

Тся их способность к мобилизации фосфатов почвы и удобрений. В настоящей работе впервые была исследована фосфатмобилизующая способность двух штаммов бактерий - Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7, имеющих научную и практическую значимость. Установлена способность A. radiobacter 10 метаболизировать фитат, используя его в качестве источника углерода и энергии в отсутствие других источников, и способность P. chlororaphis ПГ7 солюбилизировать неорганические (трикальций фосфат, гидроксиапатит) и органический (фитат кальция) фосфаты. Нашей целью было изучение потенциальной способности штаммов Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7 мобилизовать фосфор из труднодоступных для питания растений минеральных и органический соединений. Для получения накопительной культуры штаммы размножали на гороховом агаре (по Хотяновичу). Исследование фосфатмобилизующей способности штаммов проводили in vitro на селективных питательных средах при 28 °С. Способность штаммов дефосфорилировать фитат натрия оценивали на двух жидких средах. Среда II имела следующий состав (г/л дистиллированной воды): (NH4)2SO4 - 1,0, K2SO4 - 0,2, фитат Na («Sigma-Aldrich», США) - 10, кукурузный экстракт - 0,2 (рН 6,8). Состав среды PSM (phytase screening medium) (г/л дистиллированной воды): D-глюкоза - 15,0, (NH4)2SO4 - 5,0, KCl - 0,5, MgSO4ʺ7H2O - 0,1, NaCl - 0,1, CaCl2ʺ2H2O - 0,1, FeSO4ʺ7H2O - 0,01, MnSO4ʺ7Н2О - 0,01; фитат Na («Sigma-Aldrich», США) - 5 (рН 6,5). Содержание общего фосфора, вносимого в среды с фитатом Na, определяли по методу E. Truog и A.H. Meyer с модификацией по J.B. Rodriguez с соавт. (1994) после озоления препарата по методу Н.Е. Гинсбург и Г.М. Щегловой (1960). О способности штаммов расти на жидких средах судили по изменению численности (КОЕ/мл суспензии) за период инкубации. Оценивали накопление свободного ортофосфата в среде за период инкубации. Способность штаммов растворять неорганические и органические фосфаты изучали при культивировании на трех плотных питательных средах. Среда NBRIP (National Botanical Research Institute's phosphate growth medium) имела следующий состав (г/л дистиллированной воды): D-глюкоза - 10, Ca3(PO4)2 - 5,0, MgCl2ʺ6H2O - 5,0, MgSO4ʺ7H2O - 0,25, KCl - 2,0, (NH4)2SO4 - 0,1, агар-агар - 20 (рН 6,8). Состав глюкозо-аспарагиновой среды с гидроксиапатитом (по Г.С. Муромцеву) (43): D-глюкоза - 10, аспарагин - 1, K2SO4 - 0,2, MgSO4ʺ7H2O - 0,2, кукурузный экстракт - 0,2, Са5(РО4)3О5 - 4, агар-агар - 20 (рН 6,8). Состав среды PSM представлен выше, дополнительно вносили 20 г/л агар-агара и доводили рН до 6,5, добавляя 10 % водный раствор Са(ОН)2, тем самым переводя растворимый фитат натрия в нерастворимый фитат кальция. Наблюдали за образованием зон просветления (гало) вокруг колоний. В опытах на жидкой среде II было показано, что штамм A. radiobacter 10 способен использовать фитат в качестве источника углерода и фосфора для роста и размножения и ферментативным путем дефосфорилировать фитат. Об этом свидетельствовало значительное увеличение численности за период культивирования (4 сут), сравнительно небольшое понижение рН относительно контроля (без инокуляции), а также накопление фосфора в осадке бактериальных клеток и свободного ортофосфата в среде. Штамм P. chlororaphis ПГ7 такой способностью не обладал: несмотря на увеличение численности, за учетный период не наблюдалось заметного накопления осадка бактериальных клеток и свободного ортофосфата в среде. Показано, что при культивировании на жидкой среде PSM оба штамма активно росли, очевидно, используя глюкозу в качестве источника углерода и энергии. В этих усло