vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2022-67-1-54-65vestib-793Research ArticleСтатьиВыделение и идентификация микроорганизмов, устойчивых к засолению почвIsolation and identification of microorganism’s resistant to soil salinizationНаумовичН. И.NaumovichN. I.

Наумович Надежда Ивановна - младший научный сотрудник.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Nadezhda I. Naumovich - Junior Researcher, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

naumovichnadezda@yandex.ruАлещенковаЗ. М.AleschenkovaZ. M.

Алещенкова Зинаида Михайловна - доктор биологических наук, главный научный сотрудник.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Zinaida M. Aleschenkova - D. Sc. (Biol.), Chief Researcher, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

z_aleschenkova@tut.byАнаньеваИ. Н.AnanyevaI. N.

Ананьева Ирина Николаевна - кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Irina N. Ananyeva - Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Head of the Laboratory, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

ananeva@mbio.bas-net.byСафроноваГ. В.SafronavaH. V.

Сафронова Галина Владимировна - кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Halina V. Safronava - Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Leading Researcher, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

hsafronava@mail.ruИнститут микробиологии НАН БеларусиInstitute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus2022020220226715465Copyright © Наумович Н.И., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Сафронова Г.В., 20222022Наумович Н.И., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Сафронова Г.В.Naumovich N.I., Aleschenkova Z.M., Ananyeva I.N., Safronava H.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/793

Из образцов почвы, отобранной в районе Старобинского месторождения калийных солей (ОАО «Беларуськалий»), было выделено 315 изолятов солеустойчивых бактерий, в том числе азотфиксирующий СА-6 и фосфатсолюбилизирующий Ср-1, способные переносить абиотический стресс, вызванный хлоридом натрия в концентрациях 1710 и 2565 мМ соответственно, и дефицит влаги при водном потенциале -0,20 и -0,42 МПа. Изолят Ср-1 способен солюбилизировать фосфаты с образованием зон «гало» 9 мм, а изолят СА-6 обладает нитрогеназной активностью 44,0 нМ С2Н2/фл/3 сут. Изоляты Ср-1 и СА-6 являются ростстимулирующими микроорганизмами, что обусловлено их способностью синтезировать индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) в концентрациях 89,7 и 37,8 мкг ИУК/мл культуральной жидкости соответственно. Отобранные солеустойчивые изоляты были идентифицированы на основании анализа нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК и MALDI-TOF масс-спектрометрии и отнесены к видам Rhodococcus jostii и Priestia megaterium. Солеустойчивые штаммы Priestia megaterium Ср-1 и Rhodococcus jostii СА-6 депонированы в Белорусской коллекции непатогенных микроорганизмов под номерами БИМ В-1314Д и БИМ В-1353Д соответственно.

315 variants of halotolerant bacteria were isolated from soil samples taken around Starobin potash deposit mined by Belaruskali concern. Nitrogen-fixing isolate CA-6 and phosphate-solubilizing isolate Cp-1 capable to withstand abiotic stress caused by sodium chloride in concentration 1710 and 2565 mM, respectively and water deficiency characterized by osmotic potential -0.20 and -0.42 MPa were sorted out. Isolate Cp-1 may dissolve phosphates yielding halo zones 9 mm in diameter while isolate CA-6 displays nitrogenase activity 44.0 nM C2H2/vial/3 days. Both isolates are growth-promoting organisms, distinguished by the ability to synthesize IAA in concentrations 89.7 and 37.8 μg IAA/ml of cultural liquid, respectively. The selected salt-resistant isolates were identified based on analysis of the nucleotide sequence of the 16S rRNA gene and data of MALDI-TOF mass spectrometry and were referred to the species Rhodococcus jostii and Priestia megaterium. Halotolerant strains Priestia megaterium Cp-1 and Rhodococcus jostii CA-6 were deposited in Belarusian collection of non-pathogenic microorganisms under the respective registration numbers BIM B-1314D and BIM B-1353D.

солеустойчивостьазотфиксацияфосфатсолюбилизацияростстимуляцияидентификацияsalt resistancenitrogen fixationphosphate solubilizationgrowth stimulationidentificationРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект № Б17АРМ-044). Авторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории «Центр аналитических и генно-инженерных исследований» Института микробиологии НАН Беларуси за помощь в проведении идентификации бактериальных изолятов.This study was financially supported by Belarusian Republican Foundation for Basic Investigations (project No. B17ARM-044). The authors express sincere gratitude to the researches of the “Center of analytical and genetic engineering research”, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus, for assistance provided in the course of identification of bacterial isolates.ReferencesSalt-tolerant plant growth promoting rhizobacteria for enhancing crop productivity of saline soils / D. Egamberdieva [et al.] // Front. Microbiol. - 2019. - Vol. 10. - Art. 2791. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02791Egamberdieva D., Wirth S., Bellingrath-Kimura S. D., Mishra J., Arora N. K. Salt-tolerant plant growth promoting rhizobacteria for enhancing crop productivity of saline soils. Frontiers in Microbiology, 2019, vol. 10, art. 2791. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02791Studies on the biodiversity of halophilic microorganisms isolated from El-Djerid Salt Lake (Tunisia) under aerobic conditions / N. Hedi [et al.] // Int. J. Microbiol. - 2009. - Vol. 2009. - Art. ID 731786. https://doi.org/10.1155/2009/731786Hedi A., Sadfi N., Fardeau M-L., Rebib H., Cayol J-L., Ollivier B., Boudabous A. Studies on the biodiversity of halophilic microorganisms isolated from El-Djerid Salt Lake (Tunisia) under aerobic conditions. International Journal of Microbiology, 2009, vol. 2009, art. ID 731786. https://doi.org/10.1155/2009/731786Salt-tolerant and plant-growth-promoting bacteria isolated from high-yield paddy soil / S. Zhang [et al.] // Canad. J. Microbiol. - 2018. - Vol. 64, N 12. - P. 968-978. https://doi.org/10.9755/ejfa.v25i2.7590Zhang S., Fan C., Wang Y., Xia Y., XiaoW., Cui X. Salt-tolerant and plant-growth-promoting bacteria isolated from high-yield paddy soil. Canadian Journal of Microbiology, 2018, vol. 64, no. 12, pp. 968-978. https://doi.org/10.9755/ejfa.v25i2.7590Маниатис, Т. Методы генетической инженерии: молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук ; пер. с англ. А. А. Баева [и др.] ; под. ред. К. Г. Скрябина. - М. : Мир, 1984. - 479 с.Maniatis T., Frich E., Sembruk Dzh. Molecular cloning: a laboratory manual. Moscow, Mir Publ., 1984. 479 p. (in Russian).Сэги, Й. Методы почвенной микробиологии / Й. Сэги ; пер. с венг. И. Ф. Куренко ; под ред. Г. С. Муромцева. - М. : Колас, 1983. - 296 с.Segi I. Methods of soil microbiology. Moscow, Kolas Publ., 1983. 296 p. (in Russian).Методы почвенной микробиологии и биохимии : учеб. пособие / Д. Г. Звягинцев [и др.] ; под ред. Д. Г. Звягинцевa. - М. : Изд-во МГУ, 1980. - 224 c.Zvyagintsev D. G., Aseeva I. V., Bab'eva I. P., Mirchink T. G. Methods of soil microbiology and biochemistry. Moscow, Moscow State University Publishing House, 1980. 224 p. (in Russian).Методы общей бактериологии : в 3 т. / под ред. Ф. Герхардта [и др.]. - М. : Мир, 1983. - Т. 3. - 264 с.Gerhardt P. (ed.). Manual of methods for general bacteriology. Vol. 3. Moscow, Mir Publ., 1983. 264 p. (in Russian).Yadav, A. Phosphate solubilizing activity of Pseudomonas fluorescens PSM1 isolated from wheat rhizosphere / A. Yadav, K. Yadav, A. Vashistha // J. Appl. Nat. Sci. - 2016. - Vol. 8, N 1. - P. 93-96. https://doi.org/10.31018/jans.v8i1.754Yadav A., Yadav K., Vashistha A. Phosphate solubilizing activity of Pseudomonas fluorescens PSM1 isolated from wheat rhizosphere. Journal of Applied and Natural Science, 2016, vol. 8, no. 1, pp. 93-96. https://doi.org/10.31018/jans.v8i1.754Biochemical and molecular characterization of potential phosphate-solubilizing bacteria in acid sulfate soils and their beneficial effects on rice growth / Q. A. Panhwar [et al.] // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9, N 10. - P. e97241. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0097241Panhwar Q. A., Naher U. A., Jusop Sh., Othman R., Latif Md. A., Ismail M. R. Biochemical and molecular characterization of potential phosphate-solubilizing bacteria in acid sulfate soils and their beneficial effects on rice growth. PLoS ONE, 2014, vol. 9, no. 10, p. e97241. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0097241Умаров, М. М. Ацетиленовый метод изучения азотфиксации в почвенно-микробиологических исследованиях / М. М. Умаров // Почвоведение. - 1976. - № 11. - С. 119-123.Umarov M. M. Acetylene method of studying nitrogen fixation in soil microbiology investigations. Pochvovedenie [Soil Science], 1976, no. 11, pp. 119-123 (in Russian).Sarwar, M. Enhanced suppression of plant growth through production of L-tryptophan-derived compounds by deleterious rhizobacteria / M. Sarwar, R. J. Kremer // Plant Soil. - 1995. - Vol. 172. - P. 261-269. https://doi.org/10.1007/BF00011328Sarwar M., Kremer R. J. Enhanced suppression of plant growth through production of L-tryptophan-derived compounds by deleterious rhizobacteria. Plant Soil, 1995, vol. 172, pp. 261-269. https://doi.org/10.1007/BF00011328Возняковская, Ю. М. Микрофлора растений и урожай / Ю. М. Возняковская. - Л. : Колос, 1969. - 240 c.Voznyakovskaya Yu. M. Plant microflora and harvests. Leningrad, Kolos Publ., 1969. 240 p. (in Russian).Guo, R. Effects of water stress on germination and growth of linseed seedlings (Linum usitatissimum L.), photosynthetic efficiency and accumulation of metabolites / R. Guo, W. P. Hao, D. Z. Gong // J. Agricult. Sci. - 2012. - Vol. 4, N 10. -P. 253-265. https://doi.org/10.5539/jas.v4n10p253Guo R., Hao W. P., Gong D. Z. Effects of water stress on germination and growth of linseed seedlings (Linum usitatissimum L.), photosynthetic efficiency and accumulation of metabolites. Journal of Agricultural Science, 2012, vol. 4, no. 10, pp. 253-265. https://doi.org/10.5539/jas.v4n10p253Molecular characterization of stress tolerant plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) for growth enhancement of rice / S. H. Habib [et al.] // Int. J. Agricult. Biol. - 2015. - Vol. 18, N 1. - P. 184-191. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.0094Habib S. H., Kausar H., Saud H. M., Ismail M. R., Othman R. Molecular characterization of stress tolerant plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) for growth enhancement of rice. International Journal of Agriculture and Biology, 2015, vol. 18, no. 1, pp. 184-191. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.0094Genetic diversity and phylogeny of alfalfa nodulating rhizobia assessed by nifH and nodA genes / A. A. S. Toolarood [et al.] // Int. Res. J. Appl. Basic Sci. - 2012. - Vol. 3, N 7. - P. 1470-1476.Toolarood A. A. S., Alikhani H. A., Salehi Gh., Asadi-Rahmani H., Khavazi K., Poorbabaee A. A., Lindstrom K. Genetic diversity and phylogeny of alfalfa nodulating rhizobia assessed by nifH and nodA genes. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 2012, vol. 3, no. 7, pp. 1470-1476.16S ribosomal DNA amplification for phylpgenetic study / W. G. Weisburg [et al.] // J. Bacteriol. - 1991. - Vol. 173, N 2. - P. 697-703. https://doi.org/10.1128/jb.173.2.697-703.1991Weisburg W. G., Barns S. M., Pelletier D. A., Lane D. J. 16S ribosomal DNA amplification for phylpgenetic study. Journal of Bacteriology, 1991, vol. 173, no. 2, pp. 697-703. https://doi.org/10.1128/jb.173.2.697-703.1991

The authors declare that there are no conflicts of interest present.