Синтез индол 3 уксусной кислоты при совместном культивировании дрожжей и бактерий
Автор: Пронин А.С., Колмыкова Т.С., Лукаткин А.С.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 4 (98) т.85, 2023 года.
Бесплатный доступ
Работа посвящена исследованию штаммов дрожжей и бактерии, которые являются потенциальными компонентами для состава при разработке биопрепаратов для растений. Эксперименты с совместным культивированием бактерий и дрожжей способные к стимуляции роста растений предоставляют основу для разработки комплексных биопрепаратов, которые могут воздействовать на сельскохозяйственные культуры и оцениваться по их фитогормональной активности .В работе дана оценка возможности синтеза индо-3 уксусной кислоты при совместном культивировании бактерии Pseudomonas chlororaphis subsp. auerofaciens B5326 и дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y4317. Мы использовали современные методы для оценки метаболитов микроорганизмов такие как, тонкослойная хроматография для оценки аминокислотного состава, и реакцию сальковского для обнаружения индол-3 уксусной кислоты в культуральной жидкости. На первом этапе работы мы показали, что конкурентного взаимодействия между бактериями и грибами не было. Максимальная концентрация колония образующих единиц при совместном культивирование P. chlororaphis и S. Сerevisiae. составила (3 ± 0,2)×108 и (8 ± 0,2)×106 КОЕ/мл. В ходе исследования обнаружили, что микроорганизмы P.chlororaphis и S.cerevisiae при совместном культивировании способны синтезировать индол-3 уксусную кислоту.. В исследованиях с добавлением триптофана обнаружили, что экзогенное введение аминокислоты стимулирует накопление фитогормонов в КЖ только у P.chlororaphis. Таким образом, мы предполагаем, что основным источником триптофана при совместном культивировании микроорганизмов является S. cerevisiae. Полученные данные являются предпосылкой к созданию комплексного биологического препарата для обработки растений и подтверждает нашу гипотезу о возможности совместного культивирвоания микроорганизмов относящихся к различной таксономическим категориям.
Pseudomonas chlororaphis, Saccharomyces cerevisiae, индол 3 уксусная кислота, триптофан, PGBPB, PGPF
Короткий адрес: https://sciup.org/140304454
IDR: 140304454 | DOI: 10.20914/2310-1202-2023-4-91-95
Список литературы Синтез индол 3 уксусной кислоты при совместном культивировании дрожжей и бактерий
- Batabyal B. Plant Growth Promoting Fungi: Mechanisms and Applications for Crop Productivity // International Journal of Pharmacy & Life Sciences. 2021. V. 12. №. 1.
- Duca D.R., Glick B.R. Indole-3-acetic acid biosynthesis and its regulation in plant-associated bacteria // Applied microbiology and biotechnology. 2020. V. 104. P. 8607-8619.
- Kocira S., Hara P., Szparaga A., Czerwińska E. et al. Evaluation of the Effectiveness of the Use of Biopreparations as Seed Dressings // Agriculture. 2020. V. 10. №. 4. P. 90.
- Kumar A., Singh S., Gaurav A.K., Srivastava S. et al. Plant growth-promoting bacteria: biological tools for the mitigation of salinity stress in plants // Frontiers in Microbiology. 2020. V. 11. P. 1216. doi: 10.3389/fmicb.2020.01216
- Li M., Wang J., Yao T., Wang Z. et al. Isolation and characterization of cold-adapted PGPB and their effect on plant growth promotion // Journal of Microbiology and Biotechnology. 2021. V. 31. №. 9. P. 1218. doi: 10.4014/jmb.2105.05012
- McClerklin S.A., Lee S.G., Harper C.P., Nwumeh R. et al. Indole-3-acetaldehyde dehydrogenase-dependent auxin synthesis contributes to virulence of Pseudomonas syringae strain DC3000 // PLoS pathogens. 2018. V. 14. №. 1. P. e1006811.
- Olanrewaju O.S., Glick B.R., Babalola O.O. Mechanisms of action of plant growth promoting bacteria //World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2017. V. 33. P. 1-16.
- Oliveira J.T.C., Pereira A., Souza A.J., Silva G.T. et al. Plant growth-promoting mechanisms and genetic diversity of bacteria strains isolated from Brachiaria humidicola and Brachiaria decumbens // Anais da Academia Brasileira de Ciências. 2021. V. 93.
- Patten C.L., Glick B.R. Role of Pseudomonas putida indoleacetic acid in development of the host plant root system // Applied and environmental microbiology. 2002. V. 68. №. 8. P. 3795-3801. doi: 10.1128/AEM.68.8.3795-3801.2002
- Rao R.P., Hunter A., Kashpur O., Normanly J. Aberrant synthesis of indole-3-acetic acid in Saccharomyces cerevisiae triggers morphogenic transition, a virulence trait of pathogenic fungi // Genetics. 2010. V. 185. №. 1. P. 211-220. doi: 10.1534/genetics.109.112854
- Streletskii R.A., Kachalkin A.V., Glushakova A.M., Demin V.V. et al. Quantitative determination of indole-3-acetic acid in yeasts using high performance liquid chromatography—tandem mass spectrometry // Microbiology. 2016. V. 85. P. 727-736.
- Теппер Е.3., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии: учебное пособие для вузов; 5-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2004. Ajijah N., Fiodor A., Pandey A.K., Rana A. et al. Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB) with biofilm-forming ability: A multifaceted agent for sustainable agriculture // Diversity. 2023. V. 15. №. 1. P. 112.
- Wang C., Lin Y., Huang J., Song H. et al. Pseudomonas aeruginosa targeting cascade photodynamic nanoassemblies for efficient antibacterial and anti-inflammatory therapy // Nano Today. 2023. V. 51. P. 101892. doi: 10.1016/j.nantod.2023.101892
- Rabert G.A., Dhivya A., Navaneetha P., Mathivanan S. et al. A study on the impact of Plant Growth Promoting Fungus (PGPF) and Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) as biofertilizers for Abelmoschus esculentus (L.) Moench // Innovations in Agriculture. 2023. V. 4. P. 1-1.
- Onrit N., Boonlue S., Mongkolthanaruk W., Jogloy S. et al. Alternative Nitrogen Source for Producing Crude Extracted IAA and Suitable Method for Enhancing the Germination of Jerusalem Artichoke // Waste and Biomass Valorization. 2023. V. 14. №. 5. P. 1497-1508.
- Завалин А.А., Накаряков А.М. Эффективность применения биопрепаратов в посеве озимой пшеницы на светло-серой лесной почве // Земледелие. 2021. №. 1. С. 27-30.
- Djami-Tchatchou A.T., Harrison G.A., Harper C.P., Wang R. et al. Dual role of auxin in regulating plant defense and bacterial virulence gene expression during Pseudomonas syringae PtoDC3000 pathogenesis // Molecular Plant-Microbe Interactions. 2020. V. 33. №. 8. P. 1059-1071.
- Uzma M., Iqbal A., Hasnain S. Drought tolerance induction and growth promotion by indole acetic acid producing Pseudomonas aeruginosa in Vigna radiata // PloS one. 2022. V. 17. №. 2. P. e0262932. doi: 10.1371/journal.pone.0262932
- Zhang B.X., Li P.S., Wang Y.Y., Wang J.J. et al. Characterization and synthesis of indole-3-acetic acid in plant growth promoting Enterobacter sp // RSC advances. 2021. V. 11. №. 50. P. 31601-31607. doi: 10.1039/D1RA05659J