Ризосферные бактерии как антагонисты патогенных и условно-патогенных микроорганизмов

Введение. Антропогенное воздействие на почву увеличивается с каждым годом. В связи с этим большое значение приобрела разработка биотехнологических методов оптимизации роста сельскохозяйственных растений. Ассоциативные и симбиотические микроорганизмы за счет комплексного воздействия на растения способны повышать их продуктивность [1]. На поверхности вегетативных подземных органов растений в основном доминируют грамотрицательные бактерии родов Pseudomonas, Erwinia, Xanthomo-nas, Flavobacterium, а в ризосфере и ризопла-не растений – Pseudomonas, Flavobacterium, Agrobacterium, Azospirillum [2, 3]. Наибольший интерес для исследований ассоциативных экосимбиозов с микроорганизмами представляет ризосфера – узкая область почвы вдоль поверхности корней. Ассоциативные микроорганизмы, выделяющие в процессе роста антибиотические гетерогенные низкомолекулярные вещества, способны при низких концентрациях подавлять активность других микроорганизмов и тем самым влиять на жизнедеятельность растений [5].

Цель исследования. Изучение ризосферных бактерий и их антагонистической активности по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.

Материалы и методы. Антагонистический эффект выявляли у бактерий Pseudomonas fluorescens и Bacillus subtilis, выделенных из ризосферы и ризопланы представителей семейства Cucurbitaceae и Lamiaceae. В качестве тест-объекта использовали Staphylococcus aureus и Escherichia coli. Для выделения и идентификации используемых культур использовали такие питательные среды, как ЖСА, Эндо и МПА.

Видовую идентификацию выделенных микробных ассоциантов проводили на основе изучения их морфологических, тинкториаль-ных и биохимических свойств.

Определение антимикробной активности проводили методом перпендикулярных штрихов [4]. Испытуемые штаммы наносили в виде штриха по диаметру, после инкубации в течение 2–3 сут к штаммам перпендикулярно подсевали тест-объекты ( S. aureus и E. coli ). Антимикробные вещества, диффундирующие в толщу агара, задерживали рост чувствительных к ним микроорганизмов, что проявлялось в образовании зон отсутствия роста микробов.

Результаты и обсуждение. Проведенные исследования показали, что характерной осо- бенностью P. fluorescens являлись флюоресценция в ультрафиолетовом цвете, расщепление оксидазы и окисление глюкозы OF. P. fluorescens, в отличие от B. subtilis, обладали подвижностью. B. subtilis проявляли ката-лазаположительную активность, не расщепляли мочевину, обладали способностью к спорообразованию и давали положительную реакцию Фогеса–Проскауэра.

P. fluorescens и B. subtilis проявляли выраженную антагонистическую активность в отношении обеих тест-культур (табл. 1).

Таблица 1

Величина зон отсутствия роста E. coli и S. aureus при взаимодействии с ассоциативными ризобактериями, мм

В высокой степени проявлялось действие P. fluorescens , большей чувствительностью к действию ассоциативных ризобактерий обладала E. coli . Культура S. aureus оказалась устойчивой к антагонистическому действию ассоциативных ризобактерий.

Из исследуемых бактериальных ассоци-антов наибольшей активностью обладал P. fluorescens, что, вероятно, обусловлено синтезом антибиотикоподобных веществ и сидерофоров.

Выводы:

• 1.    Микробные ассоцианты семейств Cu-curbitaceae и Lamiaceae – P. fluorescens и B. subtilis – обладают антагонистической активностью в отношении E. coli и S. aureus, наиболее выраженной у P. fluorescens .

• 2.    Наибольшая устойчивость к антагонистическому действию исследуемых штаммов из изученных тест-культур проявляется у S. aureus , у E. coli она менее выражена.

• 1.    Ассоциативный симбиоз / О. В. Бухарин [и др.]. – Екатеринбург : УрО РАН, 2006. – 264 с.

• 2.    Добровольская Т. Г. Структура бактериальных сообществ почв / Т. Г. Добровольская. – М. : Наука, 2002. – 282 с.

• 3.    Звягинцев Д. Н. Растения как центры формирования бактериальных сообществ / Д. Н. Звягинцев, Т. Г. Добровольская, Л. В. Лысак // Журн. общ. биологии. – 1993. – Т. 54. – С. 183–199.

• 4.    Нетрусов А. Н. Практикум по микробиологии / А. И. Нетрусов, М. А. Егорова, Л. М. Захарчук ; под ред. А. И. Нетрусова. – М., 2005.

• 5.    Умаров М. М. Микробиологическая трансформация азота в почве / М. М. Умаров, А. В. Кураков, А. Л. Степанов. – М. : Геос, 2007. – 137 с.

RHIZOSPHERA’S BACTERIA AS ANTAGONISTSOF PATOGENIC AND OPPORTUNISTIC MICROORGANISMS

M.N. Artamonova, A.S. Alekseeva, N.I. Potaturkina-Nesterova

Ulyanovsk State University