Анотація до роботи:

Булавенко Л.В. Біологічні властивості фосфатмобілізуючих бактерій і їх вплив на формування бобово - ризобіального симбіозу у рослин сої .– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія.– Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2004.

Дисертація присвячена дослідженню біологічних властивостей фосфатмобілізуючих бактерій і їх впливу на формування бобово - ризобіального симбіозу у рослин сої. Виділено та відібрано перспективні штами фосфатмобілізуючих бактерій, які пропонуються для виготовлення бактеріальних препаратів комплексної дії. Досліджена здатність виділених бактерій мінералізувати органічні та розчиняти важкорозчинні неорганічні сполуки фосфору.

Вивчено залежність фосфатазної активності B.subtilis 5 від температури, рН середовища, стадії розвиту культури, вмісту катіонів деяких металів та неорганічного фосфату. Показано стимулюючий вплив на фосфатазну активність B.subtilis 5 природних глинистих мінералів монтморилоніту і палигорськіту, які є компонентами багатьох типів ґрунтів.

У вегетаційних дослідах встановлено, що бактеризація насіння сої штамами Bradyrhizobium japonicum, фосфатмобілізуючими бактеріями роду Bacillus, а також бактеріями роду Azotobacter, супроводжувалась збільшенням кількості нормально сформованих проростків, а також значним стимулюванням формування бобово-ризобіального симбіозу у рослин сої. На підставі одержаних результатів, відібрані нові мікробні композиції, які є перспективними для вирощування сої.

1. Виділено 216 ізолятів спороутворюючих бактерій, що здатні мінералізувати органічні сполуки фосфору з яких відібрано 16 найбільш активних штамів. Проведена їх видова ідентифікація і показано, що всі виділені мікроорганізми належать до родини Bacillaceae і є представниками роду Bacillus, а зокрема – B.megaterium, B.subtilis, B.pumilus, B.cereus.

2. Встановлено, що виділені штами бактерій роду Bacillus характеризуються високою активністю мобілізації фосфору з його органічних та важкорозчинних неорганічних сполук. В середовищах з такими сполуками, ці бактерії інтенсивно ростуть та накопичують понад 200 мг/л фосфату.

3. Удосконалено метод визначення фосфатазної активності з використанням фенолфталеїнфосфату натрію. Показано, що найбільш активним фосфатмобілізуючим бактеріям B.subtilis 5 та B.megaterium 12 властива лужна фосфатаза. В оптимальних за температурою (55С) і рН (9,5-10,0) умовах фосфатазна активність B.subtilis 5 становить 260 мкмоль/ггод., а B.megaterium 12 - 100 мкмоль/ггод. Показано, що фосфатазна активність цих бактерій активується катіонами Mg²⁺, Ca²⁺ і інгібується катіонами Cu²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, а також аніонами ортофосфату (РО₄^3-).

4. Додавання природних глинистих мінералів палигорськіту і монтморилоніту в реакційну суміш в концентраціях до 20,0 г/л, супроводжувалось збільшенням фосфатазної активності B.subtilis 5 на 22 - 40% відповідно.

5. На основі бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum, Bacillus subtilis 5 та Azotobacter vinelandii 56 створено нові бактеріальні композиції для інокуляції насіння сої. Застосування цих композицій сприяє збільшенню кількості нормально сформованих проростків на 10 - 27%.

6. Показано, що бактеріальні композиції на основі бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum, фосфатмобілізуючих бактерій роду Bacillus та азотфіксуючих бактерій роду Azotobacter, значно стимулюють формування бобово-ризобіального симбіозу у рослин сої. Найбільшим стимулюючим ефектом характеризувалися композиції B.japonicum 634б+B.subtilis 5, а також B.japonicum 634б+A.chroococcum 20 і B.japonicum 10К+A.vinelandii 56.

Публікації автора:

1. Булавенко Л.В., Бега З.Т., Курдиш І.К. Мобилизация фосфора некоторыми микроорганизмами из труднорастворимых неорганофосфатов // Бюлетень Інституту сільськогосподарської мікробіології. - 2000. - № 4. - С. 55 - 56. (Здобувачем особисто проведено експериментальні дослідження по вивченню фосфатмобілізуючої здатності деяких видів бактерій, здійснено аналіз та інтерпритацію одержаних результатів).

2. Рой А.А., Булавенко Л.В., Курдиш И.К. Новые штаммы почвенных бацилл, минерализующие органические соединения фосфора // Мікробіологічний журнал. - 2001. - Т. 63, № 4. - С.9 - 15. (Здобувач особисто провів літературний пошук, брав участь в лабораторних дослідженнях по виділенню та ідентифікації бактерій роду Bacillus, аналізі одержаних результатів та написанні статті).

3. Мельникова Н.Н., Булавенко Л.В., Курдиш И.К., Титова Л.В., Коць С.Я. Формирование и функционирование бобово-ризобиального симбиоза у растений сои при интродукции штаммов родов Azotobacter и Bacillus // Прикладная биохимия и микробиология. - 2002. - 38, № 4. - С. 427 - 432. (Здобувач безпосередньо брав участь в постановці вегетаційних дослідів по впливу бактерій Bradyrhizobium japonicum з іншими бактеріями на формування і функціонування бобово-ризобіального симбіозу у рослин сої, провів аналіз та інтерпретацію даних).

4. Мельникова Н.Н., Булавенко Л.В., Титова Л.В., Курдиш І.К. Вплив азотфіксуючих та фосфатмобілізуючих бактерій на формування і функціонування бобово-ризобіального симбіозу у рослин сої // Вісник Львівського державного аграрного університету. - 2002. - № 6. - С. 145 - 151. (Здобувачем особисто проведено аналіз літературних даних, брав участь в дослідженнях впливу комбінацій бактерій на основі B.japonicum на формування і функціонування бобово-ризобіального симбіозу у рослин сої).

5. Булавенко Л.В., Рой А.А., Курдиш И.К. Сравнительная характеристика ростовой и фосфатмобилизирующей активностей Bacillus subtilis 5 і Bacillus polymyxa ВК // Вісник Одеського національного університету. - 2001. - Т. 6, № 4. - С.43 - 46. (Здобувачем особисто проведено експериментальні дослідження фосфатмінералізуючої активності Bacillus subtilis 5 і Bacillus polymyxa ВК, здійснено аналіз та інтерпритацію даних, підготовлено матеріали статті до друку).

6. Титова Л.В., Рой А.А., Булавенко Л.В., Курдиш И.К. Комбинированные бактериальные препараты на основе глинистых минералов и композиции почвенных микроорганизмов // Вісник Одеського національного університету. - 2001. - Т. 6, № 4. - С.305 - 308.(Здобувач особисто брав участь в постановці вегетаційних дослідів по впливу гранульованих препаратів фосфатмобілізуючих і вільноживучих азотфіксуючих бактерій на ризосферний грунт і продуктивність томатів, здійснив аналіз одержаних результатів, сформулював висновки).

7. Курдиш І.К., Рой А.О., Бега З.Т., Булавенко Л.В. Гранульовані бактеріальні препарати комплексної дії на рослини // Збірник наукових праць Уманського державного аграрного університету (спеціальний випуск). Біологічні науки і проблеми рослинництва. – Умань, 2003. – С. 267 – 270. (Здобувач безпосередньо брав участь в дослідженнях впливу бактеріальних препаратів на деякі види рослин, особисто дослідив фосфатазну активність ряду бактерій, що входять до складу гранульованих бактеріальних препаратів.)

8. Рой А.А., Бега З.Т., Булавенко Л.В., Курдиш И.К. Мобилизация фосфора из органо- и неорганофосфатов бактериями родов Вacillus и Azotobacter // Материалы Международной конф. "Микробиология и биотехнология на рубеже 21 столетия" (Минск, 1-2 июня 2000г.). - Минск: ЗАО "ПРОПИЛЕИ", 2000. - С. 96 - 97.

9. Булавенко Л.В., Рой А.О., Курдиш І.К. Фосфатазна активність деяких видів мікроорганізмів // Украинский биохимический журнал Т.74, № 4б (додаток 2). - 2002 / Матеріали 8 Українського біохімічного з'їзду (ЧЕРНІВЦІ 2002). - Чернівці. - 2002. - С.65.

10. Булавенко Л.В., Курдиш І.К. Фосфатазна активність бактерій роду Bacillus // Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених "Засади сталого розвитку аграрної галузі" (КИЇВ 2002). - Київ: Інститут агроекології та біотехнології. - 2002. - С.94 - 95.