Особливості ризосферної мікробіоти лікарських рослин

  • Г.О. Жатова Сумський національний аграрний університет (м. Суми, Україна) https://orcid.org/0000-0002-8606-6750
  • Л.М. Бондаррєва Сумський національний аграрний університет (м. Суми, Україна) https://orcid.org/0000-0003-4126-7601
  • Я.В. Коплик Сумський національний аграрний університет (м. Суми, Україна)
Ключові слова: лікарські рослини, грунт, ризосфера, мікробіота, бактерії, мікроміцети, еколого-трофічні групи.

Анотація

Лікарські рослини є джерелом біологічно активних сполук, на які існує постійний попит фармакологічної галузі. Активне продукування рослиною вторинних метаболітів можливе лише за оптимальних умов росту та розвитку рослини. Стан лікарських рослин контролюється не тільки генотипом та умовами довкілля, але і якісним та кількісним складом їх мікробіоти. Вивчення структури та функцій ризосферних угруповань лікарських рослин є важливим для отримання високоякісної лікарської сировини. Мікроорганізми є постійними супутниками вищих рослин, які можна використовувати і в якості лікарської сировини. Мікробіота ризосфери відрізняється високою специфічністю, навіть між різними сортами  одного і того ж виду рослин. Кожен вид рослини має специфічний мікробіом ризосфери, залежний від наявної грунтової спільноти. Ризосфера лікарських рослин відзначається  особливим високо специфічним мікробіомом через специфіку кореневих ексудатів. Активна секреція клітинами кореня різних речовин забезпечує поживними субстратами мікроорганізми, що утворюють з ним міцні асоціації як всередині кореневих тканин, так і на кореневій поверхні, а також в грунті, безпосередньо навколо коренів. Метою роботи було вивчення впливу лікарських рослин різних систематичних груп на склад мікробного угруповання ризосфери. Досліди проводили в 20182019 рр. на ділянці-розсаднику, лікарських рослин кафедри екології та ботаніки Сумського національного аграрного університету (СНАУ).

Еколого-трофічні групи мікроорганізмів, асоційовані з коренями лікарських рослин в досліді, були представлені амоніфікуючими бактеріями, бактеріями, що фіксують азот (олігонітрофіли) та бактеріями-деструкторами рослинних залишків (целюлозо-руйнівні бактерії). при проведенні аналізу загальної кількості мікроорганізмів ризосфери виявили відмінності у кількісному та якісному складі мікробіоти, обумовлені видовими особливостями тієї чи іншої лікарської рослини. Виражений позитивний вплив щодо розвитку мікрофлори в зоні коренів та окремих еколого-трофічних груп мала м΄ята вузьколиста, а негативний вплив  спостерігали  у рослин – бадану товстолистого. Найбільш чисельною була мікробіота в ризосфері м’яти вузьколистої. різних видів лікарських рослин на кількісний та якісний склад ризосфери. Встановлено, що чисельність мікроорганізмів та різноманітність еколого-трофічних груп обумовлена належністю лікарської рослини до певного таксону. Кількість мікроорганізмів та їх різноманітність зменшувалася в напрямі: Mentha longifolia L. – Lysimachia vulgaris L. – Aristolochia clematitis L.Achillea submillefolium Klok. et Krytzka Bergenia crassifolia L.

Посилання

1. Eman A. Ahmed, Enas A. Hassan, El Tobgy K. M. K., & Ramadan, E. M. (2014). Evaluation of rhizobacteria of some medicinal plants for plant growth promotion and biological control. Annals of Agricultural Science, 59(2), 273–280.
2. Miller, H. J., Henken, G., & VanVeen, J. A. (1989). Variation and composition of bacterial populations in the rhizo-sphere of maize, wheat and grass cultivars. Canadian J. Microbiol, 35, 656–660.
3. Srivastava, V., & Kumar, K. (2013). Biodiversity of mycoflora in rhizosphere and rhizoplane of some Indian herbs. Biological Forum . An International Journal, 5(2), 123 –125.
4. Qi, J. J., Yao H. Y., Ma, X. J., Zhou L. L., & Li, X. N. (2009). Soil microbial community composition and diversity in the rhizosphere of a Chinese medicinal plant. Commun. Soil. Sci. Plan, 40, 1462–1482.
5. Paramonov, A. Ju., Svistova, I. D., & Nazarenko H. H. (2010). Vlijanie lekarstvennyh rastenij na bioraznoobrazie mikrobnogo soobshhestva pochvy. [The influence of medicinal plants on the biodiversity of the microbial community of the soil]. Principy i sposoby sohranenija bioraznoobrazija, 330–332 (in Russian).
6. Kacy, E. I. (2003). Molekuljarno-geneticheskie processy, vlijajushhie na associativnoe vzaimodejstvie pochvennyh bakterij s rastenijami [Molecular genetic processes affecting the associative interaction of soil bacteria with plants ]. Izd-vo Saratovskogo un-ta, Saratov, 127–137 (in Russian).
7. Saito, A. Ezura, H., Ikeda, S., & Minamisawa, K. (2007). Microbial Community Analysis of the Phytosphere Using Cul-ture-Independent Methodologies / Microbes Inviron, 22(2), 93–105.
8. Pinchuk, I. P., Kirillova, N. P., Poljanskaja, L. M., & Zvjagincev, D. G. (2014). Chislennost', biomassa i razmery kletok bakterij v rizosfere i rizoplane nekotoryh rastenij. [The number, biomass and size of bacterial cells in the rhizosphere and rhizoplan of some plants]. Teoreticheskaja i prikladnaja ekologija, 3, 67–74 (in Russian).
9. Berg, G. (2009). Plant-microbe interactions promoting plant growth and health: perspectives for controlled use of mi-croorganisms in agriculture. Appl. Microbiol. Biotechnol, 84, 11–18.
10. Berendsen, R. L., Pieterse, C. M., & Bakker, P. A. (2012).The rhizosphere microbiome and plant health. Trends Plant Sci. 17, 478–486.
11. Wang, Qi., Xing, E. Zhao, M. & Chen, W. (2012). Rhizosphere and non-rhizosphere bacterial community composi-tion of the wild medicinal plant Rumex patientia. World J. Microbiol. Biotechnol., 28, 2257–2265.
12. Hoitink, H. A. J., & Boehm, M. J. (1999). Biocontrol within the context of soil microbial communities: a substrate de-pendent phenomenon. Annu. Rev. Phytopathol, 37, 427–446.
13. Berg, G., Rybakova, D., Grube, M., & Koberl, M. (2016). The plant microbiome explored: implications for exper-imentalbotany. J. Exp. Bot., 67(4), 995–1002.
Опубліковано
2019-12-25
Як цитувати
Жатова, Г., Бондаррєва, Л., & Коплик, Я. (2019). Особливості ризосферної мікробіоти лікарських рослин. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, (4(38), 61-65. https://doi.org/10.32845/agrobio.2019.4.9