Физиолого-биохимическая и молекулярно-генетическая характеристика бактерий – основы препарата микробного «Биопродуктин»

Культуры бактерий Bасillus amyloliquefaciens БИМ В-1267 Д, B. mojavensis БИМ В-1268 Д, Priestia megaterium БИМ В-1269 Д и B. amyloliquefaciens БИМ В-1270 Д, составляющие основу биопрепарата «Биопродуктин», обладают взаимно дополняющими свойствами – выраженной антимикробной, азотфиксирующей, фосфатмобилизующей и фитостимулирующей активностью, способностью синтезировать ряд гидролитических ферментов (протеиназу, эндо-1,4-β-ксиланазу, эндо-1,4-β-глюканазу, α-амилазу и фитазу), индолилуксусную кислоту, сидерофоры. В геномах изучаемых штаммов бактерий установлено наличие генов, кодирующих синтез бациллена, бациллибактина, бацилломицина, диффицидина, фенгицина, макролактина, сурфактина и итурина, что подтверждает их значительный антимикробный потенциал. Показано также наличие в бактериальной хромосоме генов, определяющих синтез индолилуксусной кислоты – основного гормона роста растений.

1. Биопрепараты на основе бактерий рода Bacillus для управления здоровьем растений / М. В. Штерншис [и др.] – Новосибирск : Изд-во Сибир. отд-ния РАН, 2016. – 231 с.

2. Азизбекян, Р. Р. Биологические препараты для защиты сельскохозяйственных растений / Р. Р. Азизбекян // Биотехнология. – 2018. – Т. 34, № 5. – С. 37–47.

3. Genome analysis of Bacillus amylol iquefaciens FZB42 reveals its potential for biocontrol of plant pathogens / X. H. Chen [et al.] // J. Biotechnol. – 2009. – Vol. 140, N 1–2. – P. 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2008.10.011

4. Чеботарь, В. К. Штамм бактерий Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum bs89 в качестве средства повышения продуктивности растений и их защиты от болезней : пат. WO2017039491 A1 / В. К. Чеботарь, С. В. Ерофеев. – Опубл. 09.03.2017.

5. Structural and functional characterization of gene clusters directing nonribosomal syn-thesis of bioactive cyclic lipopeptides in Bacillus amyloliquefaciens strain FZB42 / А. Koumoutsi [et al.] // J. Bacteriol. – 2004. – Vol. 186, N 4. – P. 1084–1096. https://doi.org/10.1128/jb.186.4.1084-1096.2004

6. Comparison of PCR-RFLP, ribotyping and ERIC-PCR for typing Bacillus anthracis and Bacillus cereus strains / Y. H. Shangkuan [et al.] // J. Appl. Microbiol. – 2000. – Vol. 89, N 3. – P. 452–462. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2000.01134.x

7. DNA diversity among clinical isolates of Helicobacter pylori detected by PCR-based RAPD fingerprinting / N. Akopyanz [et al.] // Nucl. Acids Res. – 1992. – Vol. 20, N 19. – P. 5137–5142. https://doi.org/10.1093/nar/20.19.5137

8. Типирование бактерий с помощью ПЦР : учеб.-метод. рекомендации к практ. занятиям по курсу «Молеку лярная эпидемиология» / авт.-сост. : Д. П. Бажанов. – Минск : Междунар. гос. экол. ун-т им. А. Д. Сахарова, 2004. – 16 с.

9. Методы почвенной микробиологии и биохимии : учеб. пособие / И. В. Асеева [и др.] ; под ред. Д. Г. Звягинцева. – 2­е изд., перераб. и доп. – М. : Изд­во МГУ, 1991. – 302 с.

10. Возняковская, Ю. М. Некоторые новые методы количественного учета почвенных микроорганизмов и изучения их свойств / Ю. М. Возняковская. – Ленинград : Б. и., 1982. – 53 с.

11. Widawati, S. Role of indigenous nitrogen­fixing bacteria in promoting plant growth on post tin mining soil / S. Widawati, S. Suliasih // Makara J. Sci. – 2019. – Vol. 2, N 1. – Р. 28–38. https://doi/org/10.7454/mss.v23i1.10801

12. Умаров, М. М. Ацетиленовый метод изучения азотфиксации в почвенно­микробиологических исследованиях / М. М. Умаров // Почвоведение. – 1976. – № 11. – С. 119–123.

13. Soluble chromogenic substrates [Electronic resource]. – Mode of access: https://secure.megazyme.com/enzyme-substrates/soluble-chromogenicsubstrates. – Date of access: 04.03.2022.

14. Novel substrates for the automated and manual assay of endo­1,4­β­xylanase / D. Mangan [et al.] // Carbohydr. Res. – 2017. – Vol. 445. – Р. 14–22. https://doi.org/10.1016/j.carres.2017.02.009

15. Рамезанпур, М. Р. Образование индолилуксусной кислоты местными штаммами флюоресцирующих псевдомонад, изолированных из ризосферы риса, культивируемого в северных провинциях Ирана / М. Р. Рамезанпур // Уч. записки Ереван. гос. ун­та. Химия и биология. – 2009. – № 2. – С. 59–64.

16. Sujatha, N. Siderophore production by the isolates of fluorescent Pseudomonads / N. Sujatha, K. Ammani // Int. J. Curr. Res. Rev. – 2013. – Vol. 5, N 20. – P. 1–7.

17. Jayadi, M. In vitro selection of rock phosphate solubility by microorganism from Ulti­sols in South Sulawesi, Indonesia / M. Jayadi, I. B. Baharuddin // Am. J. Agricult. Forest. – 2013. – Vol. 1, N 4. – P. 68–73. https://doi.org/10.11648/j.ajaf.20130104.14

18. Бережная, А. В. Организация генома, физиолого­биохимические свойства и особенности глубинного культивирования бактерий Bacillus velezensis БИМ В­439 Д – основы биопестицида Бетапротектин : дис. … кандидат биологических наук : 03.01.06 / А. В. Бережная. – Минск, 2019. – 145 л.

19. Effects of Bacillus amyloliquefaciens XJ­BV2007 on growth of Alternaria alternata and production of tenuazonic acid / Jia Qinlan [et al.] // Toxins. – 2023. – Vol. 15, N 1. – Art. 53. https://doi.org/10.3390/toxins15010053

20. Screening of primer sets for amplification cyclic lipopeptide gene of Bacillus against Banana fusarium Wilt / Tao Deng [et al.] // Mol. Microbiol. Res. – 2021. – Vol. 11, N 2. – P. 1–10. https://doi.org/10.5376/mmr.2021.11.0002

21. Endophytic Bacillus spp. produce antifungal lipopeptides and induce host defence gene expression in maize / S. K. Gond [et al.] // Microbiol. Res. – 2015. – Vol. 172. – P. 79–87. https://doi.org/10.1016/j.micres.2014.11.004

22. Характеристика микробного консорциума – основы биопрепарата комплексного действия для повышения продуктивности зерновых культур / Е. Ю. Шмыга [и др.] // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты : сб. науч. тр. / НАН Беларуси, Ин­т микробиологии ; редкол. : Э. И. Коломиец (гл. ред.) [и др.]. – Минск, 2019. – Т. 11. – С. 333–342.

23. Шмыга, Е. Ю. Выделение и характеристика бактерий – основы комплексного микробного препарата для защиты от болезней и повышения продуктивности зерновых культур / Е. Ю. Шмыга // Магистерский вестник: сб. науч. работ магистрантов и аспирантов : в 3 ч. / редкол. : М. Г. Жилинский [и др.]. – Минск, 2018. – Ч. 2 : Естественные и технические науки. – С. 152–161.

24. Identification of β­propeller phytase­encoding genes in culturable Paenibacillus and Bacillus spp. from the rhizosphere of pasture plants on volcanic soils / M. A. Jorquera [et al.] // FEMS Microbiol Ecol. – 2011. – Vol. 75, N 1. – P. 163–172. – https://doi.org/10.1111/j.1574­6941.2010.00995.x

25. Reyes, I. Effect of nitrogen source on the solubilization of different inorganic phosphates by an isolate of Penicillium rugulosum and two UV­induced mutants / I. Reyes [et al.] // FEMS Microbiol. Ecol. – 1999. – Vol. 28, N 3. – P. 281–290. – https://doi.org/10.1111/j.1574­6941.1999.tb00583.x

26. Образование ауксинов эндофитными бактериями подземных органов Dactyorhiza maculata (L.) Soo (Orchi­ daceae) / Н. В. Шеховцова [и др.] // Вестн. Оренбург. гос. ун­та. – 2011. – № 12 (131). – С. 366–368.