Введение к работе
Актуальность проблемы. Активный интерес к клубеньковым бакте-
эиям вызван их участием в трансформации атмосферного азота в лег-
(0 усваиваемые растениями соединения, а также широким практический
^пользованием их иакросимбионтов - бобовых растений, являющихся
іенниіі источником белка и ряда других биологически активных 'ве
рств. На-основе этих микроорганизмов производят препарат ризотор-
[)ин, который используют для обработки семян перед посевом, что
гаособствует увеличению урожая бобовых культур, улучшению их ка-іества, повышению плодородия почвы (Доросинский, 1970; Мишустин, Іильникова, 1973).
В последние годы внимание к себе привлекают перспективные'для іспользования новые кормовые и лекарственные бобовые растения, та-іие как астрагал, солодка, копеечник, стальник и многие другие. [екоторые из ишс вводятся в культуру в настоящее время. В связи с ии'и встает необходимость детального изучения их биологии, в том шсле способности фиксировать молекулярный азот атмосферы в симби-ізе с клубеньковыми бактериями. В отличие от ризобий, специфичных іля традиционных бобовых культур, в почвах, как правило, отсутст-іувт эффективные штаммы для интродуцируемих бобовых, поэтому тре-іуется селекция клубеньковых бактерий, которые могут служить для [роизводства ииокулянтов под эти растения.
С другой стороныk изучение "новых" ризобий должно значительно іасширить наши представления о таксономии и филогении клубеньковых 'актерий, приблизить нас к построению естественной классификации нутри семейства Rhizobiaceae.
цель а задачл работы. Целью настоящей работы явилось изучение' лубеньковых бактерий, являющихся микросимбионтами астрагала (Аз-;ragalua) f остролодочника (Oxytropis) , солодки (Glycyrrhiza), опеечника (Hedysarum) ( вязеля (Согошна) и стальника (Опо-is) , а также селекция высокоактивных штаммов для этих Пърспектив-ых бобовых культур. В нашу задачу входило: создать коллекцию клубеньковых бактерий астрагала, остролодочника, солодки, копеечника, вязеля и стальника, имеющих различное географическое происхождение;
изучить морфологические и физиолого-биохимические особенности этих бактерий;
определить таксономический статус клубеньковых бактерий астрагала, остролодочника, копеечника, солодки, вязеля и стальника в
- г -
пределах семейства Rhizobiaceae с помощью метода "нумерической таксономии";
изучить ХОЗЯЙСКУЮ специфичность ШТаММОВ Rhizobium sp. (Astragalus), Rhizobium sp.(Oxytropis), Rhizobium sp.ljiedysarum) , Rhizobi-um sp.(Glycyrrhiza),Rhizobium o'p.(Coronilla) , Rhizobium sp. (Ononis) |
провести селекцию высокоактивных штаммов для перспективных бобовых культур.
Научная новизна. В работе впервые показано, что:
- клубеньковые бактерии астрагала, остролодочника, копеечника,.со
лодки, вязеля и стальника являются родственными и таксономически
бЛИЗКИ штаммам вида Rhizobium loti|
исследованные бактериальные изоляты. и клубеньковые бактерии ляд-венца (Rhizobium lot! ) могут быть выделены в отдельный род, занимающий промежуточное положение между родами Rhizobium и Bradyrhizobium в семействе Rhizobiaceae}
изученные штаммы Rhizobium loti, Rhizobium sp.(Astragalus), Rhizobium sp.(Coronilla) , Rhizobium sp.t(Hedysarum) , Rhizobium sp. (Glycyrrhiza), Rhizobium sp, (Oxytropis), Rhizobium sp. (Ononis) представляют не менее двух новых родственных видов в пределах нового рода;
клубеньковые бактерии астрагала, копеечника, остролодочника образуют группу перекрестной'инокуляции, которая, в свою очередь, входит в обширную группу смешанной инокуляции,включающей также ризобии солодки, вязеля, стальника и лндвенца;
бактероиды, обнаруженные в клетках эффективных корневых клубеньков растений Ononis arvensis . имеют уникальную морфологическую структуру.
Практическая значимость. Проведена селекция эффективных штаммов клубеньковых бактерий, которые могут быть использованы для про-. изводства ризоторфина под астрагал, копеечник, стальник и вязель. На штаммы клубеньковых бактерий СІАМ 3401 Rhizobium sp. (Coronilla; и СІАМ 3502 Rhizobium sp. (Ononis) получены положительные решения на выдачу авторских свидетельств. Совместно с Н.И.Воробьевым создана компьютерная программа для обработки данных "нумерической таксономии" и проведения кластерного анализа, отражающего уровень сходитва 'между исследуемыми ішкроорганизмаіш в многомерном пространстве признаков. Результаты изучения хозяйской специфичности клубоньковых бактерий могут быть использованы в сельскохозяйственной практике при применении ризоторфина и интродукции новых бобовых культур.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на: Всесо-озной конференции "Состояние и перспективы научных исследований то интродукции лекарственных растений" (Москва, 1990), Всесоюзной конференции "Микробиологические и биотехнологические основы интенсификации растениеводства и кормопроизводства" (Алма-Ата. 1990); I Республиканской конференции "Микробиология в сельском хозяйстве" [Кишинев, 1991); ІУ всесоюзной конференции "Микроорганизмы в сель-:ком хозяйстве" (Пущяно-яа-Оке, 1992); УШ Симпозиуместран Восточ-юй Европы яНитрогенфикс-92" (Саратов, 1992); IX Международной конгрессе по азотфиксация (Мексика, 1992); годичном собрании Рос-зельхозакадемии, секция земледелия (Москва, 1993); заседании Всероссийского Ботанического общества (Санкт-Петербург, 1993).
Публикации. По теме диссертации опубликовано II работ и полу-шны два положительных решения на выдачу авторских свидетельств на наймы клубеньковых бактерий.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 207 страницах машинописного' текста и состоит из введения; обзора штературы; описания материалов и методов; .трех глав, в которых ізложенн полученные результаты и их обсуждение; заключения; выво-шв и списка литературы. Работа иллюстрирована 17 рисунками и !5 таблицами. Список литературы включает 280 наименований, из іих 35 на русском языке.