04. Вплив бактеріальних ізолятів Bacillus subtilis 537/Б1 на лектинову активність проростків пшениці озимої, уражених збудником очкової плямистості

https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201810-04
Мусієнко М. М., Бацманова Л. М., Письменна Ю. М., Кондратюк Т. О., Таран Н. Ю., Берегова Т. В.
Сторінки: 27-34.

Повна стаття: 
Короткий огляд
Мета. Дослідити вплив бактеріальних ізолятів Bacillus subtilis 537/Б1 на зміни лектинової активності та вмісту малонового діальдегіду (МДА) у проростках пшениці озимої різних за стійкістю сортів — Миронівська 808 та Renan, уражених збудником очкової плямистості Pseudocercosporella herpotrichoides (Fron) Deighton. Методи. Приготування лектиновмісного екстракту проводили за методом Луцика. Лектинову активність визначали методом ратусеритроаглютинації. Уміст загального білка у лектиновмісних екстрактах визначали за методом Бредфорда. Рівень утвореного МДА як продукту пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) оцінювали за даними Dhindsa та Matowe. Статистичну обробку результатів досліджень проводили за методом дисперсійного аналізу за програмою Microsoft Excel. Достовірність різниці між варіантами оцінювали за критерієм Стьюдента при P≤0,05. Результати. Показано, що обробка проростків пшениці озимої сортів Миронівська 808 та Renan бактеріальними ізолятами B. subtilis 537/Б1 за умов патогенезу сприяла максимальному зростанню лектинової активності. До того ж для сорту Миронівська 808 обробка бактеріальними ізолятами була ефективнішою. Установлено, що за умов обробки як проростків, так і насіння пшениці озимої суспензією конідій збудника очкової плямистості та суспензією бактеріальних ізолятів B. subtilis 537/Б1 розвивався оксидативний стрес, що засвідчувалося підсиленням процесів ПОЛ. Висновки. Обробка проростків і насіння пшениці озимої сортів Миронівська 808 та Renan бактеріальними ізолятами B. subtilis 537/Б1 мала протекторний характер за умов інфікування збудником очкової плямистості. Отримані дані є підставою для подальших досліджень і розгляду можливостей для створення нових ефективних біофунгіцидів на основі B. subtilis 537/Б1 для захисту зернових культур від збудників різних хвороб.


Ключові слова: PR-білки, Bacillus subtilis 537/Б1, Pseudocercosporella herpotrichoides, патогенез, вміст МДА, лектинова активність.



Бібліографія
  1. Compant S., Duffy B., Nowak J. еt al. Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases: principles, mechanisms of action, and future prospects. Applied and environmental microbiology. 2005. 71(9). P. 4951–4959.
  2. Kilian M., Steiner U., Krebs B. еt al. FZB24®Bacillus subtilis-mode of action of a microbial agent enhancing plant vitality. Pflanzenschutz-Nachrichten Bayer. 2000. 1(00). Р. 1.
  3. Porcel R., Zamarreño Á.M., García-Mina J.M., Aroca R. Involvement of plant endogenous ABA in Bacillus megaterium PGPR activity in tomato plants. BMC plant biology. 2014. V. 14. P. 36. doi 10.1186/1471-2229-14-36.
  4. Van Loon L.C. Plant responses to plant growth-promoting rhizobacteria. In New Perspectives and Approaches in Plant Growth-Promoting Rhizo­bacteria Research. Springer, Dordrecht. 2007. V. 119. Р. 243–254.
  5. Pieterse C.M., Zamioudis C., Berendsen R.L. еt al. Induced systemic resistance by beneficial microbes. Annual review of phytopathology. 2014. V. 52. Р. 347–375.
  6. Pieterse C.M., Van der Does D., Zamioudis C. еt al. Hormonal modulation of plant immunity. Annual review of cell and developmental biology. 2012. V. 28. Р. 1–28.
  7. Butaye K.M., Goderis I.J., Wouters P.F. еt al. Stable high-level transgene expression in Arabidopsis thaliana using gene silencing mutants and matrix attachment regions. The plant journal. 2004. 39(3). Р. 440–449.
  8. Погоріла Н. Ф., Суржик Л.М., Погоріла З.О. Новітнє тестування лектинів рослин. Український ботанічний журнал. 2002. 59 (2). С. 217–220.
  9. Луцик М.Д., Панасюк Е.Н., Луцик А.Д. Лектини (монографія). Львів: Вища школа, 1981. 156 с.
  10. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical biochemistry. 1976. 72(1–2). Р. 248–254.
  11. Dhindsa R.S., Matowe W. Drought tolerance in two mosses: correlated with enzymatic defence against lipid peroxidation. Journal of Experimental Botany. 1981. 32(1). Р. 79–91.
  12. De Vleesschauwer D., Höfte M. Rhizobacteria-induced systemic resistance. Advances in botanical research. 2009. 51. Р. 223–281.
  13. Мелентьев А.И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Coh. в агроэкосистемах. Москва: Наука, 2007. 147 с.
  14. Актуганов Г.Э., Галимзянова Н.Ф., Мелентьев А.И., Кузьмина Л.Ю. Внеклеточные гидролазы штамма Bacillus sp. 739 и их участие в лизисе клеточных стенок микромицетов. Микробиология. 2007. 76(4). С. 471–479.
  15. Verhagen B.W., Trotel-Aziz P., Couderchet M. еt al. Pseudomonas spp.-induced systemic resistance to Botrytis cinerea is associated with induction and priming of defence responses in grapevine. Journal of Experimental Botany. 2009. 61(1). Р. 249–260.
  16. Pastor V., Luna E., Mauch-Mani B. еt al. Primed plants do not forget. Environmental and Experimental Botany. 2013. 94. Р. 46–56.
  17. Torres M.A. ROS in biotic interactions. Physiologia Plantarum. 2010. 138(4). Р. 414–429.
  18. Pozo M.J., Van Der Ent S., Van Loon L.C., Pieterse C.M. Transcription factor MYC2 is involved in priming for enhanced defense during rhizobacteria-induced systemic resistance in Arabidopsis thaliana. New Phytologist. 2008. 180(2). Р. 511–523.
  19. Falardeau J., Wise C., Novitsky L., Avis T.J. Ecological and mechanistic insights into the direct and indirect antimicrobial properties of Bacillus subtilis lipopeptides on plant pathogens. Journal of chemical ecology. 2013. 39(7). Р. 869–878.
  20. Wang X., Wang J., Jin P., Zheng Y. Inves­tigating the efficacy of Bacillus subtilis SM21 on controlling Rhizopus rot in peach fruit. International journal of food microbiology. 2013. 164(2–3). Р. 141–147.