ВПЛИВ АКТИНОБАКТЕРІЙ НА АДАПТАЦІЮ ДО УМОВ EX VITRO ТА РІСТ МІКРОКЛОНОВАНИХ РОСЛИН RUBUS FRUTICOSUS L.
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2023.1(57).276078Ключові слова:
Rubus fruticosus, мікроклональне розмноження, адаптація ex vitro, морські актинобактерії, антагоністичні властивостіАнотація
Мікроклонування є ефективним методом репродукції рослин, що активно розвивається в Україні для оздоровлення та масового розмноження таких цінних рослин, як Ожина звичайна. Проте, на стадії адаптації мікроклонованих рослин до умов ex vitro часто виникає проблема втрати великої кількості мікроклонів. Інокуляція ризосфери таких рослин потенційно корисними мікроорганізмами може позитивно вплинути на приживлюваність та зовнішні характеристики адаптованих саджанців. Метою даного дослідження було визначити вплив ізолятів морських актинобактерій на мікроклоновані рослини Ожини звичайної під час адаптації до умов ex vitro та встановити ріст-стимулювальний і захисний потенціал даних бактерій для рослин. Методи. У дослідженні використовували міцеліальні актинобактерії, ізольовані із зразків обростань природного черепашнику і бетонних поверхонь, зібраних в Одеській затоці Чорного моря та Куяльницькому лимані. Визначення антагоністичної активності дослідних мікроорганізмів проводили методом агарових блоків, і здійснювали інокуляцію коренів мікроклонів Ожини звичайної суспензіями бактерій перед висадкою у ґрунт. Результати. Встановлено наявність антагоністичних властивостей дослідних бактерій до фітопатогенних грибів P. expansum, P. variotii, A. niger, C. cladosporioides, F. oxysporum, A. alternata, R. cerealis та A. tenuissima. Виявлено позитивний вплив бактерій на мікроклоновані рослини ожини під час адаптації до умов ex vitro: підвищення приживлюваності мікроклонів у ґрунті до 34,8%, середньої висоти новоутворених пагонів дослідних рослин – до 2,0 см, кількості вузлів – до 3,4 вузлів, площі листа – до 0,4 см2. Висновок. Ізоляти міцеліальних актинобактерій Lim4, Myt7ch, Conc32, Conc4 є перспективними для інокуляції мікроклонованих рослин на етапі адаптації до умов ex vitro і можуть бути рекомендовані для подальших досліджень з метою встановлення конкретних механізмів взаємодії даних бактерій та рослин.
Посилання
Korotaeva N. V., Strashnova I. V., Vasylieva N. Yu., Potapenko K. S., Metelitsyna I. P., Filipova T. O., Ivanytsia V. O. Characteristics of actinobacteria from Mytilus galloprovincialis of Odessa gulf of the Black sea. Microbiology and biotechnology. 2021; 3(53):84-98 (in Ukrainian).
Tytarenko N., Tesliuk N., Ivanytsia V. Perspectives of using bacteria for cell and tissue plant culture. Microbiology and biotechnology. 2020; 3:6-31 (in Ukrainian).
Aallam Y., Maliki B. E., Dhiba D., Lemriss S., Souiri A., Haddioui A., Tarkka M., Hamdali H. Multiple Potential Plant Growth Promotion Activities of Endemic Streptomyces spp. from Moroccan Sugar Beet Fields with Their Inhibitory Activities against Fusarium spp. Microorganisms. 2021; 9:1429.
Alblooshi A. A., Purayil G. P., Saeed E. E., Ramadan G. A., Tariq S., Altaee A. S., El-Tarabily K. A., AbuQamar S. F. Biocontrol Potential of Endophytic Actinobacteria against Fusarium solani, the Causal Agent of Sudden Decline Syndrome on Date Palm in the UAE. J Fungi, 2022; 8:8.
Baghdady G. In Vitro Propagation of Blackberries (Rubus sp.) Prime-Ark 45 Cultivar. Annals of Agricultural Science, Moshtohor. 2021; 59(5):287-294.
Borah A., Hazarika S. N., Thakur D. Potentiality of actinobacteria to combat against biotic and abiotic stresses in tea (Camellia sinensis (L) O. Kuntze). J Appl Microbiol. 2022; 133(4): 2314-2330.
Caldwell J. D. Blackberry propagation. HortScience. 1984; 2:193-195.
Cesa-Luna C., Baez A., Quintero-Hernandez V., De la Cruz-Enriquez J., Castaneda-Antonio M. D., Munoz-Rojas J. The importance of antimicrobial compounds produced by beneficial bacteria on the biocontrol of phytopathogens. Acta biol. Colomb. 2020; 25(1):140-154.
Cosmulescu S., Scrieciu F., Manda M. Determination of leaf characteristics in different medlar genotypes using the ImageJ program. Hort. Sci. (Prague). 2020; 47:117-121.
Ebrahimi-Zarandi M., Saberi Riseh R., Tarkka M. T. Actinobacteria as Effective Biocontrol Agents against Plant Pathogens, an Overview on Their Role in Eliciting Plant Defense. Microorganisms. 2022; 10:1739.
El-Baky N. A., Abdel Rahman R. A., Sharaf M. M., Amara A. A. A. F. (2021) The Development of a Phytopathogenic Fungi Control Trial: Aspergillus flavus and Aspergillus niger Infection in Jojoba Tissue Culture as a Model. Sci. World J. 2021; 6639850.
Errakhi R., Bouteau F., Lebrihi A., Mustapha B. Evidences of biological control capacities of Streptomyces spp. against Sclerotium rolfsii responsible for damping-off disease in sugar beet (Beta vulgaris L.). World J. Microbiol. Biotechnol. 2007; 23:1503-1509.
Kaewkla O., Suriyachadkun C., Franco C. M. M. Micromonospora veneta sp. nov., an endophytic actinobacterium with potential for nitrogen fixation and for bioremediation. Arch. Microbiol. 2021; 203:2853-2861.
Kirina I. B., Belosokhov F. G., Titova L. V., Suraykina I. A., Pulpitow V. F. Biochemical assessment of berry crops as a source of production of functional food products. In: IOP Conference Series «Earth and Environmental Science». IOP Publishing, 2020; 548(8):082068.
Leite M. S., Furtado-Pinto T. E., Rabelo-Centofante A., Rubio-Neto A., Guimaraes-Silva F., Goncalves-Selari P. J. R., Martins P. F. Acclimatization of Pouteria gardeneriana Radlk micropropagated plantlets: Role of in vitro rooting and plant growth–promoting bacteria. Curr. Plant Biol. 2021; 27:121-138.
Li X., Zhao H., Chen X. Screening of Marine Bioactive Antimicrobial Compounds for Plant Pathogens. Mar. Drugs. 2021; 19:69.
Liu D., Yan R., Fu Y., Wang X., Zhang J., Xiang W. Antifungal, Plant Growth-Promoting, and Genomic Properties of an Endophytic Actinobacterium Streptomyces sp. NEAU-S7GS2. Front. Microbiol. 2019; 10:2077.
Liu X., Bolla K., Ashforth E. J., Zhuo Y., Gao H., Huang P., Stanley S. A., Hung D. T., Zhang L. Systematics-guided bioprospecting for bioactive microbial natural products. Antonie Leeuw. 2012; 101:55-66.
Liu Z., Jiao R. L., Chen S. Y., Ren Y., Zhang L., Zhang D., Chen J. Y., Guoying L. First Report of Fruit Rot of Grapes (Vitis vinifera) Caused by Cladosporium cladosporioides in Xinjiang, China. Plant Dis. 2022; 106:315.
Lopes E., Silva A., Mergulhão A., Silva E., Santiago A., Figueiredo M. Co-Inoculation of growth promoting bacteria and glomus clarum in micropropagated cassava plants. Revista Caatinga. 2019; 32:152-166.
Manigundan K., Radhakrishnan M., Kishore Kumar A., Jerrine J. Actinobacteria as a source of biofertilizer/biocontrol agents for bioorganic agriculture. Journal of Applied Microbiology. 2022; 134(2):lxac047.
Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol Plant. 1962; 8(4):473-497.
Musa Z., Ma J., Egamberdieva D., Abdelshafy Mohamad O. A., Abaydulla G., Liu Y., Li W. J., Li L. Diversity and Antimicrobial Potential of Cultivable Endophytic Actinobacteria Associated With the Medicinal Plant Thymus roseus. Front. Microbiol. 2020; 11:191.
Nehl D. B., Allen S. J., Brown J. F. Deleterious rhizosphere bacteria: an integrating perspective. Applied Soil Ecology. 1996: 5(1):1-20.
Omamor I. B., Asemota A., Eke C. R., Eziashi E. Fungal contaminants of the oil palm tissue culture in Nigerian institute for oil palm research (NIFOR). Afr. J. Agric. Res. 2007; 2:534-537.
Palaniyandi S. A., Yang S. H., Zhang L., Suh J. W. Effects of actinobacteria on plant disease suppression and growth promotion. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013; 97:9621-9636.
Rangseekaew P., Barros-Rodríguez A., Pathom-aree W., Manzanera M. Deep-Sea Actinobacteria Mitigate Salinity Stress in Tomato Seedlings and Their Biosafety Testing. Plants. 2021; 10:1687.
Retnowati D., Solihin D., Ghulamahdi M., Lestari Y. New information on the potency of sponge-associated actinobacteria as producer of plant growth-promoting bioactive compounds. Malaysian Applied Biology. 2018; 47:127-135.
Retnowati D., Solihin D. D., Ghulamahdi M., Lestari Y. Characterization of sponge-associated actinobacteria with potential to promote plant growth on tidal swamps. Journal of Biological Research - Bollettino Della Società Italiana Di Biologia Sperimentale. 2019; 92(2):8191.
Saravana Kumar P., Yuvaraj P., Gabrial Paulraj M., Ignacimuthu S., Abdullah Al-Dhabi N. Bio-prospecting of soil Streptomyces and its bioassay-guided isolation of microbial derived auxin with antifungal properties. Journal De Mycologie Medicale. 2018; 28(3):462-468.
Shekhawat M. S., Mehta S. R., Manokari M., Priyadharshini S., Badhepuri M. K., Jogam P., Dey A., Rajput B. S. Morpho-anatomical and physiological changes of Indian sandalwood (Santalum album L.) plantlets in ex vitro conditions to support successful acclimatization for plant mass production. Plant Cell Tiss. Organ. Cult. 2021; 147:423-435.
Shobha G., Kumudini B. S. Antagonistic effect of the newly isolated PGPR Bacillus spp. on Fusarium oxysporum. Int. j. appl. sci. eng. Res. 2012; 1(3):463-474.
Uba B., Okoye E., Anyaeji O., Ogbonnaya O. Antagonistic Potentials of Actinomycetes Isolated from Coastal Area of Niger Delta against Citrus sinensis (Sweet Orange) and Lycopersicum esculentum (Tomato) Fungal Pathogens. Research & Reviews: A Journal of Biotechnology. 2019; 9(1):4-15.
Vujovic T., Ruzic D., Cerovic R. Adventitious regeneration in blackberry (Rubus fruticosus L.) and assessment of genetic stability in regenerants. Plant Growth Regul. 2010; 61: 265-275.
Wang K., Ngea G. L. N., Godana E. A., Shi Y., Lanhuang B., Zhang X., Zhao L., Yang Q., Wang S., Zhang H. Recent advances in Penicillium expansum infection mechanisms and current methods in controlling P. expansum in postharvest apples. Crit. Rev. Food. Sci. Nutr. 2021; 20:1-14.
Zia-Ul-Haq M., De Feo M., Vincenzo Z. E., Hawa J., Marius M. Rubus fruticosus L.: Constituents, Biological Activities and Health Related Uses. Molecules. 2014; 19:10998-11029.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Н. В. Титаренко, Н. І. Теслюк, В. О. Іваниця
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
