Bacillus subtilis 26Д повышает устойчивость к нефтяному загрязнению растений Bromopsis inermis

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние обработки семян Bromopsis inermis (Leyss) бактериями штамма Bacillus subtilis 26Д и толерантного к компонентам нефти линией B. subtilis 26Д+н на физиолого-биохимические характеристики растений в условиях нефтяного загрязнения почвы. Показано, что линия B. subtilis 26Д+н в условиях культивирования растений костреца безостого на загрязненных нефтью почвах эффективно стимулировала рост, снижая в тканях развитие окислительного стресса, в сравнении с контролем и растениями, инокулированными исходным штаммом B. subtilis 26Д. Придание толерантности к нефтяному загрязнению почвы у растений при помощи эндофитных штаммов B. subtilis 26Д+н может быть обусловлено их комплексной биологической активностью и адаптированностью к компонентам нефти.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

З. М. Курамшина

Уфимский университет науки технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuramshina_zilya@mail.ru

Стерлитамакский филиал

Россия, ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа, 450076

Л. Р. Саттарова

Уфимский университет науки технологий

Email: kuramshina_zilya@mail.ru

Стерлитамакский филиал

Россия, ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа, 450076

А. А. Ямалеева

Уфимский университет науки технологий

Email: kuramshina_zilya@mail.ru

Стерлитамакский филиал

Россия, ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа, 450076

И. В. Максимов

ФГБНУ Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: kuramshina_zilya@mail.ru

Институт биохимии и генетики

Россия, пр. Октября, 71, Уфа, 450054

Список литературы

  1. Захарченко М. В., Люшин М. М., Мустафина Э. А. Соединения металлов в нефтях месторождений Оренбуржья // Нефтегазохимия. 2016. Т. 1. С. 61–63.
  2. Нафикова А. Р., Сурина О. Б., Хайруллин, Р.М., Максимов И. В. Влияние метаболитов штаммов 26Д и 11ВМ бактерии Bacillus subtilis на рост проростков и каллусов пшеницы // Агрохимия. 2018. № 5. С. 39–44. https://doi.org/10.7868/s000218811805006x.
  3. Шихалеева Г. Н., Будняк А. К., Шихалеев И. И., Иващенко О. Л. Модифицированная методика определения пролина в растительных объектах // Вісник Харківського національного університету ім. В. Н. Каразіна. Серія: біологія. 2014. Т. 21. С. 168–172.
  4. Arellano P., Tansey K., Balzter H., Tellkamp M. Plant family-specific impacts of petroleum pollution on biodiversity and leaf chlorophyll content in the amazon rainforest of Ecuador. // PLoS ONE. 2017. V. 12. № 1. Р. e0169867. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0169867.
  5. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. // Analytical biochemistry. 1976. V.72. P. 248 –254. https://doi.org//10.1016/0003-2697(76)90527-3
  6. Cherepanova E. A., Galyautdinov I. V., Burkhanova G. F., Maksimov I. V. Isolation and identification of lipopeptides of Bacillus subtilis 26D // Applied biochemistry and microbiology. 2021. V. 57. № 5. P. 636–642. https://doi.org/10.1134/S0003683821050033
  7. Costa H., Gallego S. M., Tomaro M. L. Effect of UV-B radiation on antioxidant defense system in sunflower cotyledons // Plant Science. 2002. V. 162. P. 939–945. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00051-1
  8. da Silva Correa H., Blum C. T., Galvão F., Maranho L. T. Effects of oil contamination on plant growth and development: A review // Environmental Science and Pollution Research. 2022. V. 29. P. 43501–43515. https://doi.org/10.1007/s11356-022-19939-9.
  9. Devatha C. P., Vishnu V. A., Purna Chandra, Rao J. Investigation of physical and chemical characteristics on soil due to crude oil contamination and its remediation // Applied Water Science. 2019. V. 9. P.89. https://doi.org/10.1007/s13201-019-0970-4.
  10. Fadiji A. E., Babalola O. O. Elucidating mechanisms of endophytes used in plant protection and other bioactivities with multifunctional prospects // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2020. V. 8. P.467. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00467.
  11. Gkorezis P., Daghio M., Franzetti A., Van Hamme J. D., Sillen W., Vangronsveld J. The interaction between plants and bacteria in the remediation of petroleum hydrocarbons: An environmental perspective // Frontiers in Microbiology. 2016. V. 7. Art. 1836. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01836
  12. Grifoni M., Rosellini I., Angelini P., Petruzzelli G., Pezzarossa B. The effect of residual hydrocarbons in soil following oil spillages on the growth of Zea mays plants // Environmental Pollution. 2020. V. 265. P.114950. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114950
  13. Ha-Tran D.M., Nguyen T. T.M., Hung S. H., Huang E., Huang C. C. Roles of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in stimulating salinity stress defense in plants: A review. // International Journal of Molecular Sciencesi. 2021. V. 2. P. 3154. https://doi.org/10.3390/ijms22063154
  14. Hunt L. J., Duca D., Dan T., Knopper L. D. Petroleum hydrocarbon (PHC) uptake in plants: a literature review // Environmental Pollution. 2019. V. 245. P.472–484. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.11.012
  15. Karamchandani B. M., Pawar A. A., Pawar S. S., Syed S., Mone N. S., Dalvi S. G., Rahman P. K.S.M., Banat I. M., Satpute S. K. Biosurfactants’ multifarious functional potential for sustainable agricultural practices // Frontiers i in Bioengineering and Biotechnology. 2022. V. 10. P.1047279. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1047279
  16. Kuramshina Z. M., Khairullin R. M. Endophytic strains of Bacillus subtilis promote drought resistance of plants // Rus. J. of Plant Physiology. 2023a. V.70. № 3. P. 259–268. https://doi.org/10.31857/s0015330322600760.
  17. Kuramshina Z. M., Khairullin R. M. Increasing the tolerance of Triticum aestivum L. to salt stress using endophytic strains of Bacillus subtilis // Russian Journal of Plant Physiology. 2023b. V.70. №3. P.293–300. https://doi.org/10.31857/s001533032260076X.
  18. Kuramshina Z. M., Khairullin R. M., Maksimov I. V. Endophytic bacteria Bacillus spp. in the formation of adaptive potential of plants // Russian Journal of Plant Physiology. 2023c. V. 70 P. 186. https://doi.org/10.1134/S1021443723602021.
  19. Kuramshina Z. M., Khairullin R. M., Smirnova Yu. V. The responsiveness of Triticum aestivum L. variety for inoculation by cells of endophytic strains Bacillus subtilis // Russian Agricultural Sciences. 2019. № 6. P. 3–6. https://doi.org/10.31857/S2500-2627201963-6
  20. Kuramshinaa Z. M., L. R. Sattarova, I. V. Maksimov. Increasing the resistance of wheat to oil pollution using endophytic bacteria Bacillus subtilis // Russian Journal of Plant Physiology. 2023d. V. 70. P. 124. https://doi.org/10.1134/S1021443723700188
  21. Kuramshina Z. M., Smirnova Y. V., Khairullin R. M. Increasing Triticum aestivum tolerance to cadmium stress through endophytic strains of Bacillus subtilis // Russian Journal of Plant Physiology. 2016. V.63.P. 636–644. https://doi.org/10.1134/S1021443716050083
  22. Le Mire G, Siah A., Brisset M.-N., Gaucher M., Deleu M., Jijakli M. H. Surfactin protects wheat against zymoseptoriatritici and activates both salicylic acid- and jasmonic acid-dependent defense responses // Agriculture. 2018. 8 (1). Р. 11. https://doi.org/10.3390/agriculture8010011
  23. Liu Y., Morelli M., Koskimäki J. J., Qin S., Zhu Y.-H., Zhang X. X. Editorial: Role of endophytic bacteria in improving plant stress resistance // Frontiers in Plant Science. 2022. V. 13. P 1106701. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1106701.
  24. Lumactud R., Shen S. Y., Lau M., Fulthorpe R. Bacterial endophytes isolated from plants in natural oil seep soils with chronic hydrocarbon contamination // Frontiers in Microbiology. 2016. V. 7. P755. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00755
  25. Maksimov I. V., Singh B. P., Cherepanova E. A. Burkhanova G. F., Khairullin R. M. Prospects and applications of lipopeptide-producing bacteria for plant protection (Review) //Applied biochemistry and microbiology. 2020. V. 56. P. 15 https://doi.org/10.1134/S0003683820010135
  26. Marchut-Mikolajczyk O., Drożdżyński P., Pietrzyk1 D., Antczak T. Biosurfactant production and hydrocarbon degradation activity of endophytic bacteria isolated from Chelidonium majus L. // Microbial Cell Factories. 2018. V. 17. Art. 171. https://doi.org/10.1186/s12934-018-1017-5.
  27. Odukoya J., Lambert R., Sakrabani R. Understanding the impacts of crude oil and its induced abiotic stresses on agrifood production: A Review // Horticulturae. 2019. V. 5. №2. P. 47. https://doi.org/10.3390/horticulturae5020047
  28. Pawlik M., Płociniczak T., Thijs S., Pintelon I., Vangronsveld J., Piotrowska-Seget Z. Comparison of two inoculation methods of endophytic bacteria to enhance phytodegradation efficacy of an aged petroleum hydrocarbons polluted soil // Agronomy. 2020. V. 10. № 8. P. 1196. https://doi.org/10.3390/agronomy10081196
  29. Peele A.,Vekateswarulu T.C., Tammineedi J., Kanumuri L., Ravuru B. K., Dirisala V. R., Kodali V. P. Role of biosurfactants in bioremediation of oil pollution-A review // Petroleum. 2018. V. 4. № 3. P. 241–249. https://www.researchgate.net/publication/323754483.
  30. Pršic J., Ongena M.´ Elicitors of plant immunity triggered by beneficial bacteria // Frontiers in Plant Science. 2022. V. 11. Art. 594530. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.594530
  31. Sorokan A., Veselova S., Benkovskaya G., Maksimov I. Endophytic strain Bacillus subtilis 26D increases levels of phytohormones and repairs growth of potato plants after colorado potato beetle damage // Plants. 2021.10 (5). Р. 923. https://doi.org/10.3390/plants10050923
  32. Veselova S. V., Burkhanova G. F., Nuzhnaya T. V. Maksimov I. V. Roles of ethylene and cytokinins in development of defense responses in Triticum aestivum plants infected with Septoria nodorum // Russian Journal of Plant Physiology. 2016. V.63. P. 609–619. https://doi.org/10.1134/S1021443716050150.
  33. Ziółkowska A., Wyszkowski M. Toxicity of petroleum substances to microorganisms and plants //Ecological Chemistry and Engineering. 2010. V.17. №1. P. 73 –82. https://www.researchgate.net/publication/258368640
  34. Zuzolo D., Guarino C., Tartaglia M., Sciarrillo R. Plant-soil-microbiota combination for the removal of total petroleum hydrocarbons (TPH): Аn in-field experiment // Frontiers in Microbiology. 2021. V. 11. P. 621581. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.621581

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025