Характеристика штаммов Priestia megaterium Сp-1 и Rhodococcus jostii СА-6, устойчивых к солевому стрессу

  • Надежда Ивановна Наумович Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Зинаида Михайловна Алещенкова Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Ирина Николаевна Ананьева Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Галина Владимировна Сафронова Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Показано, что штаммы Priestia megaterium Ср-1 и Rhodococcus jostii СА-6 сохраняют способность к фосфатсолюбилизации, азотфиксации и синтезу индолил-3-уксусной кислоты в условиях осмотического стресса, вызванного хлоридом натрия в диапазоне концентраций 1197–2052 ммоль/л, а также положительно влияют на всхожесть семян и развитие проростков редиса розово-красного. Установлено, что пролин, бетаин и сахароза оказывают положительный эффект на рост штаммов P. megaterium Ср-1 и Rh. jostii СА-6 и их способность адаптироваться к осмотическому стрессу. В ходе масс-спектрометрического анализа выявлено, что внутриклеточное образование пролина и бетаина у исследованных бактерий пропорционально связано с концентрацией хлорида натрия: при увеличении содержания NaCl в среде до 1197 ммоль/л уровень пролина повышается с 0,062 до 1,502 мкг/мл (Rh. jostii СА-6) и с 0,089 до 2,105 мкг/мл (P. megaterium Ср-1), а уровень бетаина – с 0,071 до 0,118 мкг/мл (Rh. jostii СА-6) и с 0,055 до 0,219 мкг/мл (P. megaterium Ср-1).

Биографии авторов

Надежда Ивановна Наумович, Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

научный сотрудник лаборатории взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений

Зинаида Михайловна Алещенкова, Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

доктор биологических наук; главный научный сотрудник лаборатории взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений

Ирина Николаевна Ананьева, Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; заведующий лабораторией взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений

Галина Владимировна Сафронова, Институт микробиологии НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 2, 220141, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; ведущий научный сотрудник лаборатории взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений

Литература

  1. Behera BC, Singdevsachan SK, Mishra RR, Dutta SK, Thatoi HN. Diversity, mechanism and biotechnology of phosphate solubilising microorganism in mangrove: a review. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2014;3(2):97–110. DOI: 10.1016/j.bcab.2013.09.008.
  2. Grover M, Ali SkZ, Sandhya V, Rasul A, Venkateswarlu B. Role of microorganisms in adaptation of agriculture crops to abiotic stresses. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2011;27:1231–1240. DOI: 10.1007/s11274-010-0572-7.
  3. Ramadoss D, Lakkineni VK, Bose P, Ali S, Annapurna K. Mitigation of salt stress in wheat seedlings by halotolerant bacteria isolated from saline habitats. SpringerPlus. 2013;2(1):6. DOI: 10.1186/2193-1801-2-6.
  4. Ha-Tran DM, Nguyen TTM, Hung SH, Huang E, Huang CC. Roles of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in stimulating salinity stress defense in plants: a review. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(6):3154. DOI: 10.3390/ijms22063154.
  5. Arora NK, Fatima T, Mishra J, Mishra I, Verma S, Verma R, et al. Halo-tolerant plant growth promoting rhizobacteria for improving productivity and remediation of saline soils. Journal of Advanced Research. 2020;26:69–82. DOI: 10.1016/j.jare.2020.07.003.
  6. Naumovich NI, Aleschenkova ZM, Ananyeva IN, Safronava HV. Solation and identification of microorganism’s resistant to soil salinization. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological Series. 2022;67(1):54–65. Russian. DOI: 10.29235/1029-8940-2022-67-1-54-65.
  7. Lányi B. Classical and rapid identification methods for medically important bacteria. Methods in Microbiology. 1988;19:1–67. DOI: 10.1016/S0580-9517(08)70407-0.
  8. Voznyakovskaya YuM. Mikroflora rastenii i urozhai [Plant microflora and harvest]. Leningrad: Kolos; 1969. 240 p. Russian.
  9. Sambrook J, Russell DW. Molecular cloning: a laboratory manual. 4th edition. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2012. 2028 p.
  10. Sarwar M, Kremer RJ. Enhanced suppression of plant growth through production of L-tryptophan-derived compounds by deleterious rhizobacteria. Plant and Soil. 1995;172:261‒269. DOI: 10.1007/BF00011328.
  11. Nautiyal CS. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiology Letters. 1999;170(1):265–270. DOI: 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13383.x.
  12. Murphy J, Riley JP. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica Chimica Acta. 1962;27:31–36. DOI: 10.1016/S0003-2670(00)88444-5.
  13. Gorshkova OM, Goretskaya AG, Koreshkova TN, Krasnushkin AV, Margolina IL, Potapov AA, et al. Metody laboratornykh i polevykh issledovanii [Laboratory and field research methods] [CD-ROM]. Slipenchuk MV, editor. Moscow: Moscow State University; 2015. 220 p. 1 CD-ROM: text. Russian.
  14. Umarov MM. [Acetylene method for studying nitrogen fixation in soil microbiological studies]. Pochvovedenie. 1976;11:119–123. Russian.
  15. Fan D, Smith DL. Characterization of selected plant growth-promoting rhizobacteria and their non-host growth promotion effects. Microbiology Spectrum. 2021;9(1):1–20. DOI: 10.1128/Spectrum.00279-21.
Опубликован
2022-06-29
Ключевые слова: азотфиксация, фосфатсолюбилизация, ростостимуляция, осмолиты, солевой стресс
Как цитировать
Наумович, Н. И., Алещенкова, З. М., Ананьева, И. Н., & Сафронова, Г. В. (2022). Характеристика штаммов Priestia megaterium Сp-1 и Rhodococcus jostii СА-6, устойчивых к солевому стрессу. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 60-72. https://doi.org/10.33581/2957-5060-2022-2-60-72
Раздел
Биотехнология и микробиология