Введение к работе
Актуальность темы исследований. В условиях Дальнего Востока нашей страны одной иэ основных высокобелковых культур является соя. На Дальней Востоке в настоящее время районировано 1* сортов сои с продолжительностью вегетации 96-120 дней и средним урожаем 20-23 ц/ra.- Однако колебания урожая сои по годам в регионе составляют 10-15 ц/га. Причиной этого являются низкие температуры в отдельные периоды развития сои, а также недостаток влаги и/или переувлажнение почвы (т.е. осмотические факторы).
Изучение симбиоза растений с осмоустойчивыми риэобиальными
бактериями сои имеет большое теоретическое и практическое значе
ние. Их результаты способствуют пониманию механизмов осмоустойчи-
вости как бактериальной, так и растительной клетки. Многолетние
исследования с использованием клеток растений не дали пока еще
убедительных объяснений работы генетического аппарата в условиях
осмотического стресса. Только после того, как в 70-х годах было
обнаружено, что клетки бактерий и растений одинаковым образом ре
агируют на повышение осмолярности среды, молекулярные механизмы
осмотолерантности бактерий стали использовать в качестве модель
ной системы. . .
Создание рекоибинантных бактерий-симбионтов сои, способных х повышенному синтезу пролина, который является осмопротекторон, может 'положительно повлиять на целый ряд физиологических функций .инокулированных ими растений сои. Это, возможно, позволит снизить энергетические затраты растения на азотфиксацию и жизнеобеспечение їй увеличить урожайность. Кроме того, такие бактерии, вероятно, способны повысить устойчивость растений к таким стрессовым воздействиям окружающей среды как засоление, засуха или переувлажнение.
Цель .исследований. Цель исследований - изучение влияния ри-зобиальных бактерий-суперпродуцентов пролина на эффективность симбиоза с растениями сои.
' і І ЦЕНТРАЛЬНАЯ
НАУЧЧ'Я БИБЛИОТЕКА
Моек... .,. охоз академии
и.-.'. ;.. и. ікмиряэем, .
Икв. ШЛ^ЗІШ
Для достижения цели исследования необходино было решить следующие задачи
-
Перенести мутантный оперон Escherichia coli proBosrproA в бактерии-симбионты сои Rhizobium fredii, и изучить влияние его экспрессии на жизнеспособность данных бактерий
-
Изучить жизнеспособность и оспоустойчивость рехомбинант-ных ризобиальных бактерий.
3. Установить вирулентность полученных рекомбинантных бактерий
-
Определить влияние рекомбинантных ризобиальных бактерий на различные физиологические характеристики растения водопотреб-ление, урожайность, структуру урожая, эффективность инокуляции
-
Оценить влияние данных бактерий на эффективность формирования каллуса сои андрогенного происхождения.
Влучная новн»на. Получены новые данные о результатах симбиоза соевых рекомбинантных бактерий R.fredii с растениями сои. Их влияние на недопотребление, изменение структуры урожая и формирование каллуса из пыльников сои
Практически* янвчимость. Перенос мутантного гена proB03tn в клетки бактерий - окибиокгов сои Rhizobium fredii 8D-32 привел к уяучтле'кию 'ИХ'тКйЭМеспоохлбиости и осмоустойчивости
8"регзулътаТе переноса мутантного гена ргоВ,9П. в R.fredii ВО^Ъг получ'ен рекомбинантный штамк BD-32/PNSAR, клетки которого обладают большей жизнеспособностью за счет повышенного синтеза пролина Инокуляция растений сои штаммом BD-32/PNSAR приводит к уменьшению расхода воды на единицу урожая и повышению урожая семян по сравнению с инокуляцией исходным штаммом
Выявлены сортовые особенности реакции растении сои на инокуляцию рекомбинантными бактериями R.fredii, несущими оперон рго-В03я,ргоА, в условиях Амурской области
Разработан метод получения каллуса из пыльников сои, позволяющий получить до 70Х каллусов Метод защищен 3 патентами России
Для обработки статистических данных разработан способ расчета средней модальной оценки для выборки с распределением не соответствующим нормальному (Гауссовому) закону распределения
Автор приносит благодарность Андрианову В М , Бегун С А , Аронштамму A3., Епифанцеву В. В , Кобец НС, Малышеву К С ,
,.-5-Малыш Л.К... Синеговской В.Т., Посыпанову Г.С.,} Тильба В.А., Чернину Л.С, Ясевич Н.В., Яскевич И.Д. за помощь в работе и моральную поддержку. . ' "'
Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в
9 опубликованных работах. Материалы диссертации докладывались на
Конференции молодых ученых Сибири и Дальнего Востока, (Омск,
1989г.), Научно-практической конференции Южного Отделения ВАСХНИЛ
(Винница, 1990г.), IV Всесоюзной научной конференции "Микробиоло
гия сельскому хозяйству" (Пушино -, на - Оке, 20-24 января
1992г.), V конференции Российской Федерации "Микробиология -
сельскому хозяйству" (Пущино - на - Оке, 18-22 мая 1992г.), Науч
ной сессии общего собрания ДВО РАСХН.- "Научное обеспечение АПК
Дальнего Востока" (Уссурийск, 1993г.), Президиуме ДВО РАСХН
"Проблемы биотехнологии" (Хабаровск, 1993г.)
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на IPJ страницах машинописного текста, включает 16 таблиц, 10 рисунков,