Введение
1. Обзор литературы 18
1.1. Ризосфера как зона взаимодействия растений и микроорганизмов 18
1.2. Механизмы положительного воздействия ассоциативных бактерий на растения 21
1.2.1. Азотфиксация 23
1.2.2. Продукция биологически активных веществ 24
1.2.3. Воздействия на минеральное питание 26
1.2.4. Биоконтроль фитопатогенов 28
1.3. Взаимодействие растений с бактериями, содержащими фермент 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат (АЦК) деаминазу 30
1.3.1. Механизмы регуляции роста растений посредством бактериального фермента АЦК деаминазы 30
1.3.2. Распространение АЦК деаминазы у микроорганизмов 35
1.3.3. Характеристика фермента и генов АЦК деаминазы 48
1.3.4. Роль АЦК деаминазы во взаимодействии клубеньковых бактерий с бобовыми растениями 49
1.4. Эффективность инокуляции небобовых растений смешанными культурами ассоциативных бактерий 51
1.5. Взаимодействие интродуцируемых бактерий с ризосферной микрофлорой 54
1.6. Активная колонизация корней как критерий селекции эффективных штаммов ассоциативных бактерий 56
1.7. Устойчивость почвенных бактерий к неблагоприятным факторам 61
1.7.1. Кислотность среды 63
1.7.2. Недостаток влаги 64
1.7.3. Токсичность тяжелых металлов 64
1.8. Взаимодействие ассоциативных бактерий и растений в стрессовых условиях 67
1.8.1. Экстремальная температура среды 69
1.8.2. Повышенная кислотность почвы 70
1.8.3. Дефицит влаги 72
1.8.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами 75
1.9. Заключение к обзору литературы 84
2. Объекты и методы исследований 87
2.1. Состав питательных сред для культивирования бактерий 87
2.2. Изоляция штаммов бактерий доминирующих в ризосфере проростков растений 89
2.3. Идентификация выделенных штаммов бактерий 90
2.4. Активность АЦК деаминазы бактерий 91
2.5. Продуцирование индолов бактериями 92
2.6. Нитрогеназная (ацетилен-редуктазная) активность бактерий в периодической культуре и на корнях растений 93
2.7. Продуцирование этилена бактериями 93
2.8. Продуцирование сидерофоров бактериями 94
2.9. Растворение фосфатов бактериями 94
2.10. Цитокининовая активность бактерий 94
2.11. Содержание белка в бактериях 95
2.12. Устойчивость бактерий к тяжелым металлам 95
2.13. Иммобилизация кадмия бактериями 95
2.14. Устойчивость бактерий к ионам ЬҐ и А1+3 96
2.15. Бактериостатическая активность 96
2.16. Получение мутантов бактерий дефектных по активности АЦК деаминазы 97
2.17. Численность интродуцированных популяций бактерий на корнях растений и в почве 98
2.18. Гнотобиотические растительно-бактериальные системы 99
2.19. Влияние бактерий на кислотоустойчивость ячменя в гидропонике 103
2.20. Вегетационные опыты 103
2.21. Полевые опыты 104
2.22. Использование изотопов 15NH33P 111
2.23. Определение неорганического фосфата (Р,) в растениях 112
2.24. Анализ общего содержания питательных элементов и тяжелых металлов в растениях и почве 112
2.25. Определение содержания АЦК и АБК в ксилемном соке растений 113
2.26. Математическая обработка данных 114
3. Значение взаимодействия ассоциативных бактерий в ризосфере для эффективности инокуляции растений 115
3.1. Ассоциации интродуцируемых бактерий, обладающих аддитивным эффектом на питание и рост растений
3.1.1. Задачи исследований 115
3.1.2. Результаты 115
3.1.3. Обсуждение 126
3.2. Роль взаимодействия интродуцируемых бактерий с аборигенной микрофлорой ризосферы в реакции растений на инокуляцию 132
3.2.1. Задачи исследований 132
3.2.2. Результаты 132
3.2.3. Обсуждение 142
3.3. Популяционное доминирование в ризосфере прорастающих семян как критерий селекции ростстимулирующих бактерий... 147
3.3.1. Задачи исследований 147
3.3.2. Результаты 147
3.3.3. Обсуждение 152
4. Роль ризобактерий, содержащих фермент ацк деаминазу, в устойчивости растений к абиотическим стрессам 162
4.1. Выделение и характеристика устойчивых к кадмию ассоциативных бактерий содержащих АЦК деаминазу 162
4.1.1. Задачи исследований 162
4.1.2. Результаты .163
4.1.3. Обсуждение 173
4.2. Взаимодействие АЦК-утилизирующих бактерий с растениями в стрессовых условиях, вызванных токсичностью кадмия 176
4.2.1. Задачи исследований 176
4.2.2. Результаты 176
4.2.3. Обсуждение 188
4.3. Зависимость эффекта АЦК-утилизирующих бактерий от уровня минерального питания растений 193
4.3.1. Задачи исследований 193
4.3.2. Результаты 193
4.3.3. Обсуждение 204
4.4. Роль бактериальной АЦК деаминазы в реакции растений на дефицит почвенной влаги 209
4.4.1. Задачи исследований 209
4.4.2. Результаты 209
4.4.3. Обсуждение 223
5. Взаимодействие производственных штаммов ассоциативных бактерий с растениями в зависимости от агроклиматических факторов 229
5.1. Экстремальные температуры среды 229
5.1.1. Задачи исследований 229
5.2.1. Результаты 229
5.3.1. Обсуждение 232
5.2. Повышенная кислотность почвы 234
5.2.1. Задачи исследований 234
5.2.2. Результаты 234
5.2.3. Обсуждение 243
5.3. Дефицит почвенной влаги 246
5.3.1. Задачи исследований 246
5.3.2. Результаты 246
5.3.3. Обсуждение 250
5.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами 253
5.4.1. Задачи исследований 253
5.4.2. Результаты 253
5.4.3. Обсуждение 272
Заключение 275
Выводы 289
Благодарности 294
Список использованной литературы 296
Приложение (Список печатных работ по теме диссертации) 351
