Анотація до роботи:

Ковальчук М. В. Протекторні властивості бактерій роду Pseudomonas за умов клонального мікророзмноження та товарного виробництва картоплі (Solanum tuberosum L.). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, Київ, 2005.

У роботі викладено результати досліджень з розробки біотехнологічних прийомів захисту рослинного матеріалу картоплі (Solanum tuberosum L.) від фітопатогенної мікрофлори у процесі клонального мікророзмноження рослинного матеріалу та товарного виробництва. Виділено ізоляти з комплексом біологічних характеристик, необхідних для фітопротектора. Встановлено високу здатність штамів Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 колонізувати рослину, конкурентоздатність у змішаних бактеріальних консорціумах за умов колонізації кореневої системи рослини, досліджено детермінанти, які можуть бути причетними до супресії патогенної мікрофлори.

Мікробіологічними та молекулярними методами встановлено локалізацію бактерій при інтродукції в модельні рослини і рослини картоплі за умов клонального мікророзмноження. Показано доцільність застосування бактерій Pseudomonas sp. ІМБГ 163 та Pseudomonas sp. ІМБГ 287 для праймування рослин картоплі на різних етапах клонального мікророзмноження та захисту в процесі товарного виробництва.

Визначено особливості протекторної дії штамів бактерій Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 при їхній інтродукції у вищі рослини, що покладено в основу розробки біотехнологічних прийомів захисту картоплі (Solanum tuberozum L.) від комплексної ґрунтової інфекції на різних етапах технологічного ланцюга отримання насіннєвого матеріалу та товарної продукції.

1. Запропоновано новий підхід до застосування корисних бактерій як біопротекторів рослини від фітопатогенної мікрофлори, суть якого полягає у визначенні умов для створення системних взаємозв’язків рослини і корисної бактерії з подальшим перенесенням у довкілля системи „рослина – бактерія” з такими елементами системи, які є взаємозахищеними.

2. Введення бактерій штамів Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 у гнотобіотичні системи з рослинним компонентом S. tuberozum L. супроводжується зростанням розмірів популяцій бактерій в екторизі та ендоризі до значень 10⁶-10⁷ КУО/г сирої маси кореня, при яких бактерії збільшують масу живців.

3. Виявлено, що праймування рослинного матеріалу штамами бактерій Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 сприяє адаптації пробіркових рослин картоплі, отриманих за умов клонального мікророзмноження, до умов ex vitro. Підібрано оптимальні строки та умови праймування пробіркових рослин відповідними штамами.

4. Доведено, що застосування штамів Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 як агентів біопраймування за умов клонального мікророзмноження дозволяє зберегти до 90 % розсади картоплі при перенесенні її в умови ex vitro порівняно з контролем, де незахищена розсада гине стовідсотково.

5. Показано, що штами Pseudomonas sp. ІМБГ 163 і Pseudomonas sp. ІМБГ 287 є новими перспективними компонентами біопрепаратів для захисту чутливих до патогенної мікрофлори сортів картоплі у виробництві екологічно чистої товарної бульби.

Публікації автора:

1. Kovalchuk M. V., Negrutska V. V., Zaetz I. E., Pasechnic L. A., Gvozdyak R. I., Kozyrovska N. O. Ecologicaly-friendly crop production with microbial inoculants. II. Biocontrol capacity of bacterial isolates, candidates for inoculant development // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія “Біологія”. 2001. № 9. С. 82-84.

Особистий внесок здобувача – дослідження інгібуючих властивостей бактерій в експериментах in vitro щодо фітопатогенних бактерій та синтезу аутоіндукторів класу ацилгомосеринлактонів.

2. Kovalchuk M. V., Negrutska V. V., Kovtunovych G. L., Lar O. V., Korniichuk O. S., Rogutsky I. S., Alpatov A. P., Kozyrovska N. O., Kordium V. A.. Modeling the pNARSLux transfer in the wheat rhizosphere under simulated microgravity // Космічна наука і технологія. Додаток. – 2003. – Т. 9, № 2. – С. 10-14.

Особистий внесок здобувача – маркування бактерій lux-генами за допомогою кон’югації з використанням плазміди pNARSLux, вивчення локалізації бактерій та ефективності перенесення плазмід на кореневій системі рослини.

3. Негруцька В. В., Ковальчук М. В.. Козировська Н. О. Технологія «Дуал» для виробництва широкого спектрa біопрепаратів // Агроекол. журн. – 2003. - № 3. – С. 54-58.

Особистий внесок здобувача – підбір та підготовка псевдомонадних бактерій-партнерів для спільного культивування бактерій за технологією «Дуал».

4. Ковальчук М. В., Негруцька В. В., Козировська Н. О. Характеристика окремих псевдомонад як кандидатів для створення препаратів нового класу за технологією «Дуал» // Агроекол. журн. – 2004. - № 2. – С. 41-44.

Особистий внесок здобувача – визначення антагоністичної активності бактеріальних штамів, маркування бактерій lux- та gus-генами, визначення вмісту сигнальних молекул класу ацилгомосеринлактонів, контроль життєздатності псевдомонадних бактерій у змішаних культурах при зберіганні, аналіз експериментальних даних.

5. Kovalchuk M. V., Negrutska V. V., Lytvynenko T. L., Kononuchenko O. V., Rymar S. E., Kozyrovska N. O. Colonization capacity and persistance on wheat roots of a biocontrol agent Pseudomonas sp. IMBG 163 // Біополімери і клітина. – 2004. – Т. 20, № 6. – С. 530-534.

Особистий внесок здобувача – маркування бактерій штаму Pseudomonas sp. IMBG 163 gus-геном, дослідження локалізації інтродукованих бактерій в рослині та вивчення їхнього впливу на розвиток рослин.

6. Ковальчук М. В., Рязанцев В. Б., Костюк І. І., Козировська Н. О. Праймування корисними бактеріями в технологічному процесі клонального мікророзмноження картоплі // Вісн. аграрної науки. – 2005. – № 7. – С. 43-45.

Особистий внесок здобувача – підготовка лабораторних прототипів біопрепаратів із псевдомонадними бактеріями для біопраймування, аналіз праймуючих властивостей бактерій, комп’ютерний аналіз результатів.

7. Подоліч О. В., Ковальчук М. В., Литвиненко Т. Л., Кононученко О. В., Петюх Г. П., Козировська Н. О. Особливості колонізації in vitro рослин картоплі бактерією роду Pseudomonas sp. ІМБГ 163 // Агроекол. журн. – 2005. – № 2. – С. 61-64.

Особистий внесок здобувача – підготовка бактеріальних інокулянтів для експлантів, підбір оптимальної щільності клітин для інокуляції, контроль популяцій інтродукованих бактерій в рослинах, що розмножуються клонально.

8. Kovalchuk M., Negrutska V., Lytvynenko T., Kononuchenko O., Kozyrovska N. Colonization capacity and maintenance of the plant-host of a biocontrol agent Pseudomonas sp. ІМБГ 163 // Установчий з’їзд Українського товариства клітинної біології (25-28 квітня). – Львів, 2004. – С. 103.

Особистий внесок здобувача – маркування бактерій штаму Pseudomonas sp. IMBG 163 gusА-геном та дослідження локалізації бактерій в рослині, статистична обробка матеріалу.

9. Ковальчук М. В., Рязанцев В. Б., Костюк І. І., Козировська Н. О. Біотехнологічні підходи до вирощування товарної і насіннєвої екологічно чистої картоплі // Основи молекулярно-генетичного оздоровлення людини і довкілля: Матеріали міжнародного форуму (Київ, 31 травня – 1 червня 2005).- Київ, 2005. – С. 96-100.

Особистий внесок здобувача – підготовка протопрепаратів з псевдомонадними бактеріями для біопраймування, аналіз праймуючих властивостей бактерій, комп’ютерний аналіз результатів.