ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЗЕМЛЯНИКИ Козаева М.И.

ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина


Номер: 5-1
Год: 2016
Страницы: 152-154
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

эндофитная микробиота, экологическая устойчивость, endophytic microbiota, ecological stability

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Статья посвящена определению экологической устойчивости различных сортов земляники на основе особенностей развития эндофитной микробиоты,отражающей состояние здоровья растительного организма.

Текст научной статьи

Взаимосвязь развития производства плодово-ягодных культур с климатическими условиями вызывает необходимость учета адаптивности сортов.Основным и общепринятым критерием адаптивности выделяемых сортов считается уровень урожайности в различных условиях среды.Адаптивный сорт экологически пластичен,то есть приспособлен ко всем внешним факторам среды [2,126;3,2].При неблагоприятных условиях среды формы с высоким уровнем адаптации будут нормально развиваться в отличие от сортов с низким уровнем адаптации [4,3]. В связи с этим,выбором направления исследований явилось определение экологической устойчивости различных сортов земляники на основе особенностей развития эндофитной микробиоты,отражающей состояние здоровья растительного организма. Объектами наших исследований явились следующие сорта земляники: 1.Редгонтлит (Нью Джерси 1051 х Клеймекс)-США 2.Кама (Зенга Зенгана х Кавалер)-опытная плодоводческая станция им.В.Филевича,Синоленц,Польша 3.Кардинал (Earlibelle x Ark.5063)-США 4.Марышка (Георг Зольтведель х Спарки)-Чехия 5.Флора-сорт лесной земляники английской селекции 6.Кимберли (Gorella x Handler)-Голландия 7.Вима Тарда (Вима Занта х Викода)-Голландия 8.Фестивальная (Обильная х Премьер)-Павловская опытная станция ВИР им.Н.И.Вавилова,Россия, а также сорта ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им.И.В.Мичурина: 1.Урожайная ЦГЛ (Зенга Зенгана х Редкоут) 2.Фейерверк (Зенга Зенгана х Редкоут) 3.Рубиновый кулон (Зенга Зенгана х Фейерфакс) 4.Привлекательная (Рубиновый кулон х Олбриттан). Тестирование различных сортов земляники на наличие эндофитной микробиоты проводилось путем посева дважды простерилизованных листовых эксплантов на стерильную питательную среду в пробирки в 10 повторностях.Результат тестирования на тот или иной показатель (бактерия,грибы,смешанная микробиота,отрицательный тест,то есть отсутствие роста микроорганизмов) выражали в процентах от общего количества тестов. Проведенные нами исследования экологической устойчивости различных сортов земляники выявили заселенность их тканей бактерией,относящейся к роду Pseudomonas,и грибами.При этом следует отметить значительное преобладание бактериальной микробиоты над грибной и смешанной,что указывает на ее фунгицидное и фунгистатическое действие и симбиотическую функцию. Согласно полученным данным,из исследуемых сортов по частоте тестирования бактерии выделяются сорта Урожайная ЦГЛ (98,0%),Фейерверк (96,3%),Редгонтлит (93,4%) и Кама (91,2%).Также высокие показатели бактериальной микробиоты отмечались у сортов Марышка (88,3%),Флора (85,4%) и Кимберли (81,6%).Промежуточное положение заняли сорта Привлекательная (63,1%) и Рубиновый кулон (60,3%).Наименьшее количество положительных тестов на бактерию отмечено у сортов Вима Тарда (57,7%),Кардинал (52,3%) и Фестивальная (50,1%). Грибная микробиота на всем протяжении тестирования как сортов отечественной,так и зарубежной селекции имела нулевые значения. При тестирования внутренних тканей бессимптомных растений земляники установлено также наличие эндофитной микробиоты,представленной смесью бактерий и грибов.Смешанная микробиота отличается наибольшей вредоносностью по причине ее высокой адаптации к условиям среды.Её токсины являются наиболее опасными,так как в силу антагонистического взаимодействия грибов и бактерии,они усиливают стрессорную нагрузку на растительный организм.Невысокие показатели смешанной микробиоты говорят о том,что действие микробиальных токсинов на растительный организм снижено.Благодаря показателям смешанной микробиоты можно определить,какие сорта и формы испытывают наибольший биотический стресс. По показателям смешанной микробиоты исследуемые сорта расположились в определенном порядке.Наименьший процент выхода смешанной микробиоты,а значит и наименьший биотический стресс был отмечен у сортов Урожайная ЦГЛ (0%),Фейерверк (1,3%) и Редгонтлит (2,3%).За ними следовали сорта Кама (5,3%),Марышка (6,3%),Флора (7,1%),Кимберли (10,3%),Кардинал (10,3%),Вима Тарда (11,0%) и Фестивальная (11,2%).Самые высокие показатели смешанной микробиоты принадлежали сортам Привлекательная (21,7%) и Рубиновый кулон (23,7%). Кроме частоты тестирования бактериальной, грибной, смешанной микробиоты важным показателем состояния растений является также процент отрицательных тестов,отражающий уровень окислительного стресса у растительного организма.При интенсивном и продолжительном воздействии на растение стрессовых факторов антиоксидантная система не способна предотвратить разрушительное действие свободных радикалов,в результате чего нарушается динамическое равновесие и развивается патологический процесс,получивший название «окислительный стресс» [1,74].Это ведет к подавлению роста микроорганизмов и увеличению процента отрицательных тестов.Поэтому высокий процент отрицательных тестов свидетельствует о повышении уровня окислительного стресса и снижении адаптационной способности.И,наоборот,низкий показатель отрицательных тестов соответствует высокой адаптивности тестируемого растения. Ведущее положение по адаптации заняли сорта Урожайная ЦГЛ,Фейерверк,Кама и Редгонлит,что отражают самые низкие показатели отрицательных тестов (2,0%;2,4%;3,5% и 4,3%,соответственно).Достаточно адаптированными оказались сорта Марышка (5,4%),Флора (7,5%) и Кимберли (8,1%).Несколько ниже уровень адаптации был у сортов Привлекательная (15,2%) и Рубиновый кулон (16,0%).Наименьшей адаптационной способностью характеризовались сорта Вима Тарда,Кардинал и Фестивальная,у них отмечались максимальные показатели отрицательных тестов (31,3%;37,4% и 38,7%,соответственно). Таким образом, при тестировании различных сортов земляники было установлено наличие эндофитной микробиоты, включающей бактерии, грибы, смешанную микробиоту, а также отрицательный тест, контролирующий защитную реакцию, а следовательно-окислительный стресс. При этом ведущее место в составе эндофитной микробиоты земляники занимает бактерия, системно присутствующая в растительном организме и значительно преобладающая над грибной и смешанной микробиотой и сдерживающая их развитие. Бактерия, обладая фунгицидными и фунгистатическими токсинами, угнетает или убивает грибы, в том числе наиболее опасные для растительного организма- некротрофные грибы.Это особенно важно потому, что они оказались составной частью внутренней (эндофитной) микробиоты. Грибы этого типа нападают лишь на ослабленные растения, которые при стрессе оказываются в паранекрозном состоянии.Поселяясь на них и воздействуя на растение мощной системой экстрацеллюлярных ферментов, некротрофные грибы некротизируют ткани, а затем питаются ими. В связи с этим, присутствие бактерии в растительном организме компенсирует возникший в результате абиотического стресса иммунодефицит и ослабляет биотический стресс, содействуя тем самым выживанию растения-хозяина в экстремальных условиях среды.Поэтому показатели эндофитной микробиоты отражают физиологическое состояние растений. Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что для оценки экологической устойчивости различных сортов земляники необходимо использовать показатели эндофитной микробиоты, поскольку эндофитная микробиота, находясь в тесном контакте с растением и отражая его состояние, является надежным индикатором для диагностики адаптивного потенциала различных форм и сортов.На основе её тестирования можно проводить отбор форм для селекции и производства.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.