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"10.29235/1029-8940-2026-71-1-7-16vestib-992Research ArticleСтатьиИспользование эндофитных бактерий для стимуляции роста и развития сои (Glycine max (L.) Merr.)Use endophytic bacteria to stimulate growth and development of soybean (Glycine max (L.) Merr.)https://orcid.org/0009-0007-2738-7291ШавейкоИ. В.ShaveikoI. V.

Шавейко Ирина Валерьевна – аспирант (соискатель), директор по развитию 

пер. Лермонтова, 2а/1, д. Флерьяново, Ляховичский р-н, Брестская обл., 225373

Irina V. Shaveiko – Postgraduate Student (Applicant), Director of Development

2a/1, Lermontov Lane, d. Fleryanovo, Lyakhovichi District, Brest Region, 225373

irinkasemenovaa@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-8620-4427АлещенковаЗ. М.AleschenkovaZ. M.

Алещенкова Зинаида Михайловна – д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

ул. Академика Купревича, 2, 220084, г. Минск

Zinaida M. Aleschenkova – D. Sc. (Biol.), Professor, Chief Researcher

2, Academician Kuprevich Str., 220084, Minsk

zaleschenkova@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0007-4837-2259АнаньеваИ. Н.AnanyevaI. N.

Ананьева Ирина Николаевна – канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Академика Купревича, 2, 220084, г. Минск

Irina N. Ananyeva – Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Head of the Laboratory

2, Academician Kuprevich Str., 220084, Minsk

ananeva@mbio.bas-net.byКоротковМ. М.KorotkovM. M.

ул. Школьная, 2, 247781, аг. Криничный, Мозырский р-н, Гомельская обл.

Mikhail M. Korotkov – Head of the Laboratory

2, Shkolnaya Str., 247781, ag. Krinichny, Mozyr District, Gomel Region

КоротковаО. В.KorotkovaO. V.

Короткова Оксана Викторовна – старший научный сотрудник

ул. Школьная, 2, 247781, аг. Криничный, Мозырский р-н, Гомельская обл.

Okcana V. Korotkova – Senior Researcher

2, Shkolnaya Str., 247781, ag. Krinichny, Mozyr District, Gomel Region

mzpolfl@mail.gomel.byООО «Фермент»Ferment LLCИнститут микробиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Microbiology of the National Academy of Sciences of BelarusПолесский институт растениеводстваPolesie Institute of Plant Growing202602022026711716Copyright © Шавейко И.В., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Коротков М.М., Короткова О.В., 20262026Шавейко И.В., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Коротков М.М., Короткова О.В.Shaveiko I.V., Aleschenkova Z.M., Ananyeva I.N., Korotkov M.M., Korotkova O.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/992

В работе приведены результаты применения ризобиальных (Bradyrhizobium japonicum БИМ В-743) и неризобиальных (Agrobacterium tumefaciens БИМ В-1315 Г и Pseudomonas brassicacearum БИМ В-1228 Д) эндофитных бактерий сои как для обработки семян, так и вегетирующих растений на посевах сои в условиях опытного поля Полесского института растениеводства. Установлено позитивное влияние обработки вегетирующих растений сои сорта Верас эндофитами на величину зеленой массы (11–34,9 %), массу корней (13–26,2 %), количество бобов (54,5–83,3 %), массу 1 000 семян (6,4–9,6 %), массу семян с 1 м2 (29,7– 47,7 %). Максимальные положительные результаты по всем показателям получены при совместном использовании ризобиальных и неризобиальных эндофитов.

Предпосевная инокуляция семян сои сорта Ясельда ризобиальными и неризобиальными эндофитными бакте- риями положительно повлияла на высоту растений (8,1–12,7 %), зеленую массу (16,2–38,9 %), количество бобов (71,4–81 %) и массу 1 000 семян (8,9–15,4 %), что обеспечило получение годового экономического эффекта (чистый дополнительный доход с 1 га) по зеленной массе – 595,0 бел. руб. (без НДС), по семенам – 3 120,0 бел. руб. (без НДС).

The article presents the results of using rhizobial (Bradyrhizobium japonicum BIM В-743) and non-rhizobial (Agrobacterium tumefaciens BIM В-1315 G and Pseudomonas brassicacearum BIM В-1228 D) endophytic soybean bacteria for both seed and vegetative plant treatment on soybean crops in the experimental field of the Polesie Institute of Plant Growing. A positive effect of treating vegetative plants of the ʻVerasʼ soybean variety with endophytes on the amount of green mass (11–34.9 %), root mass (13–26.2 %), number of beans (54.5–83.3 %), mass of 1,000 seeds (6.4–9.6 %), and mass of seeds per 1 m2 (29.7–47.7 %) was established. The maximum positive results for all indicators were obtained with combined use of rhizobial and non-rhizobial endophytes.

Pre-sowing inoculation of ʻYaseldaʼ soybean seeds with rhizobial and non-rhizobial endophytic bacteria had a positive effect on plant height (8.1–12.7 %), root mass (16.2–38.9 %), number of beans (71.4–81 %) and 1,000 seed weight (8.9–15.4 %), which ensured an annual economic effect (net additional income per 1 ha) of 595.0 BYN for green mass (excluding VAT) and 3,120.0 BYN for seeds (excluding VAT).

ризобиальные и неризобиальные эндофитные бактерии соиазотфиксирующийфосфатсолюбилизирующийпредпосевная инокуляция семянобработка вегетирующих растенийrhizobial and non-rhizobial endophytic bacteria of soybeansnitrogen-fixingphosphate-solubilizingpre-sowing inoculation of seedstreatment of vegetative plantsReferencesSelective regulation of endophytic bacteria and gene expression in soybean by water-soluble humic materials / W. Wang, D. Li, X. Qiu [et al.] // Environmental Microbiome. – 2024. – Vol. 19, N 1. – Art. 2. https://doi.org/10.1186/s40793023-00546-1Wang W., Li D., Qiu X., Yang J., Liu L., Wang E., Yuan H. Selective regulation of endophytic bacteria and gene expression in soybean by water-soluble humic materials. Environmental Microbiome, 2024, vol. 19, no. 1, art. 2. https://doi.org/10.1186/s40793-023-00546-1The Hidden World within Plants: Ecological and Evolutionary Considerations for Defining Functioning of Microbial Endophytes / P. R. Hardoim, L. S. van Overbeek, G. Berg [et al.] // Microbiology and Molecular Biology Reviews. – 2015. – Vol. 79, N 3. – P. 293–320. https://doi.org/10.1128/mmbr.00050-14Hardoim P. R., van Overbeek L. S., Berg G., Pirttilä A. M., Compant S., Campisano A., Döring M., Sessitsch A. The Hidden World within Plants: Ecological and Evolutionary Considerations for Defining Functioning of Microbial Endophytes. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2015, vol. 79, no. 3, pp. 293–320. https://doi.org/10.1128/mmbr.00050-14Inside the Plants: Endophytic Bacteria and their Functional Attributes for Plant Growth Promotion / P. K. Pandey, M. Ch. Singh, S. Singh [et al.] // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. – 2017. – Vol. 6, N 2. – P. 10–21. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.602.002Pandey P. R., Singh M. C., Singh S., Singh A. K., Kumar M., Pathak M., Shakywar R. C., Pandey A. K. Inside the Plants: Endophytic Bacteria and their Functional Attributes for Plant Growth Promotion. International Journal of Current Micro- biology and Applied Sciences, 2017, vol. 6, no. 2, pp. 10–21. https://doi.org/:10.20546/ijcmas.2017.602.002Rosenblueth, M. Bacterial Endophytes and Their Interactions with Hosts / M. Rosenblueth, E. Martínez-Romero // Molecular Plant-Microbe Interactions. – 2006. – Vol. 19, N 8. – P. 827–837. https://doi.org/10.1094/mpmi-19-0827Rosenblueth M., Martínez Romero E. Bacterial Endophytes and Their Interactions with Hosts. Molecular Plant- Microbe Interactions, 2006, vol. 19, no. 8, pp. 827–837. https://doi.org/10.1094/mpmi-19-0827Metabolic potential of endophytic bacteria / G. Brader, S. Compant, B. Mitter [et al.] // Current Opinion in Biotech- nology. – 2014. – Vol. 27, N 100. – P. 30–37. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2013.09.012Brader G., Compant S., Mitter B., Trognitz F., Sessitsch A. Metabolic potential of endophytic bacteria. Current Opinion in Biotechnology, 2014, vol. 2, no. 100, pp. 30–37. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2013.09.012Drought tolerance improvement in plants: an endophytic bacterial approach / A. Ullah, M. Nisar, H. Ali [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2019. – Vol. 103, N 18. – P. 7385–7397. https://doi.org/10.1007/s00253-019-10045-4Ullah A., Nisar M., Ali H., Hazrat A., Hayat K., Keerio A. A. [et al.]. Drought tolerance improvement in plants: an endophytic bacterial approach. Applied Microbiology and Biotechnology, 2019, vol. 103, no. 18, pp. 7385–7397. https://doi.org/10.1007/s00253-019-10045-4Mayhood, P. Soybean Root Nodule and Rhizosphere Microbiome: Distribution of Rhizobial and Nonrhizobial Endophytes / P. Mayhood, B. S. Mirza // Applied and Environmental Microbiology. – 2021. – Vol. 87, N 10. https://doi.org/10.1128/aem.02884-20Mayhood P., Mirza B. S. Soybean Root Nodule and Rhizosphere Microbiome: Distribution of Rhizobial and Nonrhi- zobial Endophytes. Applied and Environmental Microbiology, 2021, vol. 87, no. 10. https://doi.org/10.1128/aem.02884-20Генетические основы селекции растений: в 4 т. / А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева, В. А. Ленеш [и др.]; науч. ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева – Мн.: Бел. навука, 2010. – Т. 2: Частная генетика растений. – 578 с.Kil’chevskii A. V., Khotyleva L. V., Lenesh V. A., Yurenkova S. I., Kartel’ N. A., Shapturenko M. N. Genetic bases of plant breeding in 4 volumes. Vol. 2. Special genetics of plants. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2010. 578 p. (in Russian).Kyrychenko, O. V. Efficiency of soybean-rhizobium symbioses for seeds inoculated with compositions based on Rhizobium, Azotobacter and phytolectins. Biotechnologia Acta // Biotechnologia Acta. – 2019. – Vol. 12, N 2. – P. 79–87. https://doi.org/10.15407/biotech12.02.079Kyrychenko O. V. Efficiency of soybean-rhizobium symbioses for seeds inoculated with compositions based on Rhizobium, Azotobacter and phytolectins. Biotechnologia Acta, 2019, vol. 12, no. 2, pp. 79–87. https://doi.org/:10.15407/biotech12.02.079Co-inoculation of rhizobacteria promotes growth, yield, and nutrient contents in soybean and improves soil enzymes and nutrients under drought conditions / D. Jabborova, A. Kannepalli, K. Davranov [et al.] // Scientific Reports. – 2021. – Vol. 11, N 1. – Art. 22081. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01337-9Jabborova D., Kannepalli A., Davranov K., Narimanov A., Enakiev Y., Syed A., Elgorban A. M., Bahkali A. H., Wirth S., Sayyed R. Z., Gafur A. Co-inoculation of rhizobacteria promotes growth, yield, and nutrient contents in soybean and improves soil enzymes and nutrients under drought conditions. Scientific Reports, 2021, vol. 11, no. 1, art. 22081. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01337-9Streptomyces N2A, an endophytic actinobacteria that promotes soybean growth and increases yield and seed quality under field conditions / D. L. Villafañe, R. A. Maldonado, J. S. Bianchi [et al.] // Plant science. – 2024. – Vol. 343. – Art. 112073. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2024.112073Villafañe D. L., Maldonado R. A., Bianchi J. S., Kurth D., Gramajo H., Chiesa M. A., Rodríguez E. Streptomyces N2A, an endophytic actinobacteria that promotes soybean growth and increases yield and seed quality under field conditions. Plant science, 2024, vol. 343, art. 112073. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2024.112073Эндофитные бактерии сои (Glycine max): выделение, физиолого-биохимические свойства и идентификация / З. М. Алещенкова, И. Н. Ананьева, Л. Е. Картыжова [и др.] // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты: сб. науч. тр. / НАН Беларуси [и др.]; под ред. Э. И. Коломиец (гл. ред.) [и др.]. – Мн., 2019. – Т. 11. – С. 8–21.Aleshchenkova Z. M., Anan’eva I. N., Kartyzhova L. E., Shaveiko I. V., Klishevich N. G. Endophytic bacteria of soybean culture (Glycine Max): isolation, physiological-biochemical characterization and identification. Mikrobnye biotekhnologii: fundamental’nye i prikladnye aspekty: sbornik nauchnykh trudov [Microbial biotechnology: fundamental and applied aspects: collection of scientific papers]. Minsk, 2019, vol. 11, pp. 8–21 (in Russian).

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