Анотація до роботи:

Леонова Н.О. Фізіологічна активність Bradyrhizobium japonicum та ефективність соєво-ризобіального симбіозу за дії фіторегулювальних речовин. – 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, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню фізіологічної активності B. japonicum та ефективності їх симбіозу з рослинами сої за дії фіторегулювальних речовин. Визначені оптимальні концентрації фіторегулювальних речовин для інтенсифікації росту ризобій сої та підвищення якості бактеріального добрива на основі B. japonicum 71т. Встановлено, що у високоактивного штаму B. japonicum 71т за умов культивування з ізофлавоноїдом даїдзеїном підвищується накопичення біомаси і продукування екзополімерів, зростає активність ферментів асиміляції амонію (глутамінсинтетази та глутаматдегідрогенази). Вперше визначено, що досліджені флавоноїди та регулятори росту рослин суттєво не впливають на компонентний склад екзополімерів бульбочкових бактерій сої.

Вивчено вплив регуляторів росту рослин на формування та функціонування соєво-ризобіального симбіозу. Показано, що підвищення урожаю можна отримати при оптимальному доборі партнерів симбіозу та регуляторів росту рослин. Виявлено, що застосування синтетичного регулятору івіну та природного – емістиму С сприяє підвищенню продуктивності симбіозу без використання інокуляції, а емістиму С та композиційного препарату агростимуліну – за бактеризації ефективним штамом B. japonicum 71т. Запропоновані заходи дозволяють більш повно використовувати потенціал препаратів різної природи з метою створення високоефективних бобово-ризобіальних систем.

1. Встановлені зміни у фізіологічній активності ризобій сої як при їх сапрофітному існуванні, так і у симбіозі з рослинами за дії флавоноїдів даїдзеїну і кверцетину та регуляторів росту рослин івіну, емістиму С, енею і агростимуліну.

2. Визначені оптимальні для росту B. japonicum концентрації досліджених фіторегулювальних речовин. Накопичення біомаси B. japonicum 71т та B. japonicum 21110 збільшувалося у 2-3 рази за дії даїдзеїну у концентрації 0,01 – 1000 нМ. Івін, агростимулін та еней у концентраціях 0,1-10 пл/мл збільшували накопичення біомаси лише високоефективного штаму B. japonicum 71т у 1,5-2 рази.

3. Продукування екзополімерних сполук досліджуваними штамами ризобій сої зростало за дії ізофлавоноїду даїдзеїну. Синтез екзополімерів високо-ефективним штамом B. japonicum 71т пригнічувався у присутності івіну та емістиму С на 10,6-80,4%. У малоефективного штаму B. japonicum 21110 зазначені фіторегулятори стимулювали цей процес на 13-270%.

4. Моноцукридний склад вуглеводів в екзополімерах ризобій при застосуванні фіторегулювальних речовин суттєво не змінювався; всі досліджені екзополімери ризобій сої характеризувались високою середньою молекулярною масою (93-305 кДа) та полідисперсністю; вміст високомолекулярних компонентів становив 37-68%.

5. Глутамінсинтетазна активність ризобій та її специфічність до іонів двовалентних металів визначались штамовими особливостями ризобій і природою фіторегуляторів. За дії даїдзеїну і кверцетину глутамінсинтетазна активність високоефективного штаму зростала у 2 рази, малоефективного – знижувалась у 1,2-1,3 рази. Підвищенню глутамінсинтетазної активності штамів B. japonicum незалежно від їх симбіотичних властивостей сприяв еней. Досліджені фіторегулювальні речовини стимулювали глутаматдегідрогеназну активність тільки високоефективного мікросимбіонта сої B. japonicum 71т.

   Регулятори росту рослин івін, емістим С, еней та агростимулін здатні підвищувати вміст флавоноїдних сполук у листі та насінні сої.

   Підібрані синергічні сполучення ефективного штаму B. japonicum 71т та регуляторів росту рослин сприяли зростанню урожаю зерна сої сортів Київська 98 і Київська 27 та покращанню його якості. За відсутності бактеризації емістим С та івін підвищували продуктивність сої на 2,5-9,7 ц/га. Застосування цих фіторегуляторів окремо або у комплексі з інокуляцією забезпечувало збільшення збору протеїну на 60-380 кг з 1 гектару.

   Сумісне використання бактеризації та регуляторів росту рослин у рослинництві при вирощуванні сої потребує підбору концентраційних діапазонів препаратів для певних сортів та штамів інокулянта.

Публікації автора:

Результати дисертації опубліковані у 13 наукових роботах, з яких 5 – статті у фахових наукових журналах, 8 – матеріали конференцій.

1. Леонова Н.О., Титова Л.В., Танцюренко О.В., Антипчук А.Ф. Фізіологічна активність бульбочкових бактерій сої (Bradyrhizobium japonicum) за дії регуляторів росту рослин // Мікробіол. журн. – 2005. – 67, № 4. – С. 35-43. (Здобувачем самостійно проведено дослідження накопичення біомаси та екзополімерних сполук ризобіями сої за дії регуляторів росту рослин, отримано безклітинні екстракти та визначено їх глутамінсинтетазну активність).

2. Леонова Н.О., Титова Л.В., Танцюренко О.В., Антипчук А.Ф. Глутаматдегідрогеназна активність ризобій сої (Bradyrhizobium japonicum) за дії фіторегулювальних речовин // Мікробіол. журн. – 2006. – 68, № 4. – С. 21-27. (Здобувачем накопичена бактеріальна маса досліджуваних штамів, отримано їх безклітинні екстракти, визначено в них вміст білку, проведено розрахунки ферментативної активності та оформлення матеріалів до друку).

3. Леонова Н.О., Титова Л.В., Танцюренко О.В., Антипчук А.Ф. Фізіологічна активність бульбочкових бактерій сої (Bradyrhizobium japonicum) за дії флавоноїдів // Наук. Вісник Чернівецького університету, Серія: Біологія. – 2005. – 252. – С. 132-139. (Здобувачем самостійно проведено дослідження накопичення біомаси та екзополімерних сполук ризобіями сої за умов культивування з флавоноїдами, отримано безклітинні екстракти, визначено в них вміст білку та глутамінсинтетазну активність).

4. Леонова Н.О., Титова Л.В., Танцюренко О.В., Антипчук А.Ф. Вплив різних агроприйомів на енергію проростання насіння сої, формування проростків та їх стійкість до фітопатогенів // Агроекологічний журнал. – 2005, № 1. – С. 37-40. (Здобувачем особисто визначено вплив бактеризації та обробки регуляторами росту рослин на енергію проростання та формування проростків рослин сої)

5. Іутинська Г.О., Антипчук А.Ф., Леонова Н.О., Кошевський І.І., Пономаренко С.П. Вплив бактеріальних добрив, біофунгіцидів та регуляторів росту рослин на мікробні угруповання ґрунту // Агрохімія і ґрунтознавство. – 2002, Книга 2. – С. 65-67. (Здобувачем особисто проведено дослідження впливу бактеріальних добрив та регуляторів росту рослин на мікробні угруповання ризосферного ґрунту)

6. Леонова Н.О., Іутинський О.В. Вплив регуляторів росту рослин на мікробні угруповання ґрунту та функціонування бобово-ризобіального симбіозу // Рослина і середовище (фізіологія, генетика, фітоценологія, агроекологія): Матер. Міжнар. Конференції молодих вчених, присв. 185-річчю Харк. держ. аграрн. ун. Ім. В.В.Докучаєва, (26-28 вересня 2001р.), Харк. ДАУ. – Х., 2001. – 157с.

7. Леонова Н.О. Бобово-ризобиальный симбиоз в условиях бактеризации и обработки регуляторами роста растений // Биология – наука XXI века: 6-я Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 20-24 мая 2002 г.): Сборник тезисов, Том 3. – Тула: Из-во ТГПУ им. Л.Н.Толстого, 2002. – С. 215-216.

8. Иутинская Г.О., Антипчук А.Ф., Леонова Н.О., Титова Л.В., Танцюренко Е.В. Влияние некоторых рост регулирующих веществ на формирование и продуктивность растений сои // Материалы III Международной конф. «Регуляция роста, развития и продуктивности растений. – Минск, 2003. – С. 6-

9. Иутинский А.В., Леонова Н.О. Влияние регуляторов роста растений на формирование микробных сообществ и ростовую активность почвенных микроорганизмов // Тезисы докладов XI международной конф. студентов и аспирантов по фунд. наукам «Ломоносов – 2004», секция «Почвоведение» (12-15 апреля 2004 г, Москва). – М.: МГУ. – С. 62.

10. Леонова Н.О., Титова Л.В., Антипчук А.Ф. Содержание флавоноидных соединений в листьях и семенах сои при предпосевной инокуляции и обработке семян регуляторами роста растений // Биология – наука XXI века: 8-я Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 17-21 мая 2004 г.): Сборник тезисов. – Пущино, 2004. – С. 59.

11. Леонова Н.О., Титова Л.В., Антипчук А.Ф. Влияние регуляторов роста растений на глутаминсинтетазную активность клубеньковых бактерий сои // Биология – наука XXI века: 9-я Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, 18-22 апреля 2005 г.): Сборник тезисов. – Пущино, 2005. – С. 200.

12. Леонова Н.О., Титова Л.В., Антипчук А.Ф. Продуктивність ризобій сої за дії флавоноїдів // Молодь і поступ біології. Тези доповідей Першої Міжнародної конференції студентів та аспірантів (11-14 квітня 2005 р., м. Львів), Л.: «СПОЛОМ», 2005. – С.181-182.

13. Леонова Н.О., Титова Л.В. Синтез екзополімерів ризобіями сої при культивуванні з фіторегулюючими речовинами // Молодь і поступ біології. Тези доповідей ІІ Міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів (21-24 березня 2006 р., м. Львів). – Л., 2006. – С. 302.