Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы в прикладной микробиологии
акцент смещается с изучения и применения чистых культур на ассоциативные
или смешанные популяции, которые, следуя «Международному кодексу но
менклатуры бактерий», предложено называть консорциумами микроорганиз
мов. Консорциумы разнонаправлены по действию, в них достигается не только
аддитивный, но и синергический эффект, увеличиваются шансы приживления
инокулюма. .......
Цианобактерий в качестве партнеров таких ассоциаций .исследованы
очень незначительно (Панкратова, Калинин, 1991; Калинин, 1995). В то же вре
мя они являются непременным компонентом микробиоты почвы с потенциаль
ной способностью давать вспышки размножения на ее поверхности (Домраче-
ва, 1998), являются первичными продуцентами органического вещества и об
ладают агрономически значимой азотфиксацией (Панкратова, 1998). Способ
ность к синтезу спектра физиологически активных веществ (Горюнова и др.,
1969; Сиренко, 1972; Сиренко, Козицкая, 1988; Андреюк и др., 1990), стимули
рующих корнеобразование у высших растений, делает их объектом присталь
ного внимания биологов, агрономов, биохимиков и биотехнологов. Однако, с
точки зрения целенаправленного конструирования микробных консорциумов с
участием цианобактерий, практически вне поля зрения осталась их способность
вступать в прочные или временные связи с самыми обычными почвенными
микроорганизмами, характер взаимоотношения с которыми полностью не вы
яснен. Но несомненно, что очистка слизистых чехлов этих организмов от бак
терий-спутников представляет значительную трудность и приводит к уменьше
нию жизнеспособности цианобактерий. Не исследована возможность замены
естественного микробного населения слизистых чехлов на программируемых
вселенцев. Таким образом, исследования, направленные на изучение возможно
сти создания консорциумов с участием цианобактерий, имеют важное как тео
ретическое, так и практическое значение. -
Цели и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение
возможности создания на основе цианобактерий искусственных микробных
консорциумов, условий их стабильного функционирования и эффективности
действия на растения и почву. ,'.'
Перед работой стояли следующие задачи: ._,-, _, : \\ .. . ;.
Изучить возможность создания консорциумов между аксеничной культурой
Nostoc paludosum Kuetz., с одной стороны и, с другой стороны:
.. - видами Rhizobium leguminosarum Frank, R. galegae Frank,, R. - trifolii Danqeard;. _; -. видами Agrobacterium radiobacter Conn.,. Arthrobacter mysorens Nand a. ..' Rao,, Azospirillum lipoferum Tarr., Krieg a. Dober.
Изучить условия гомеостатического состояния и физиологические параметры консорциума по сравнению с составляющими его партнерами при росте на различных средах и субстратах; .
Изучить топографию хемотрофных n~"t-miH Н 'IIІ і |KU)jJ1iij)'|i.rTrTjTOrnifi
I науч -ля библиотека
I WCK- гвл-снохоз. академии ^у/У С/^"*^ v^ 'С І и'- ''' А- Тимирязева
I Инв. № I
нобактерий,
Исследовать стабильность искусственных микробных консорциумов во времени и при моделировании условий культивирования,
Изучить действие консорциумов (агроцнанов) на клевер (циано . ризобиаль-ный консорциум) и выгонку рассады капусты (циано - бактериальный консорциум),
Проанализировать приживление инокулюма и возможность изменения микробного статуса почвы при использовании искусственных консорциумов
Новизной работы в целом является разработка и углубление нового направления использования азотфиксирующих цианобактерии как автотрофного компонента, носителя и субстрата для культивирования хемотрофных бактерий с целью создания искусственных стабильных микробных консорциумов направленного действия Впервые показана возможность вселения в слизь цианобактерии в аксеничном состоянии (капсулироваиия) запрограммированной микрофлоры - образование устойчивых микробных сообществ, максимально автономных от среды Исследованы субстраты и среды для их выращивания Доказано длительное сосуществование в высушенном состоянии Установлена эффективность их действия как инокулюма.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научных конференциях агрономического факультета ВГСХА (Киров,1993, 1994, 1997, 1999г г.), Международном конгрессе по азотфиксации (С Петербург, 1995), XXXI конференции «Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур» (Москва, 1996), Всероссийской конференции «Микробиология почв и земледелие» (С - Петербург, 1998)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав и выводов Работа содержит 10 рисунков, 36 таблиц Библиография представлена 276 источниками, из которых 99 на иностранных языках.