Efficiency of Pseudomonas aureofaciens colonization in wheat rhizosphere under model condition

The survival of Pseudomonas aureofaciens in the wheat rhizosphere was studied. A significant increase in the number of pseudomonads and tetracycline resistant bacteria was shown when introduced into the model system of strains.

АНАЛІЗ ФІТОПАТОГЕННОГО СТАНУ ЛІКАРСЬКИХ КУЛЬТУР ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ БІОКОНТРОЛЮ В СИСТЕМІ ЗАХИСТУ

Лікарські рослини є важливим джерелом біологічно активних речовин, які широко застосовують-ся у різних галузях виробництва, насамперед, фармацевтичному. З огляду на зростання частки лі-карських препаратів рослинного походження, попит у світі на рослинну сировину невпинно зростає. Найважливішою проблемою в лікарському рослинництві є якість вирощеної продукції, і тут вразли-вою ланкою технології є пошкодження рослин хворобами й ураження шкідниками, що призводить до необхідності розробити певну систему захисту. Найбільш відчутні господарські втрати лікарської сировини спричинюють борошнисторосяні та іржасті гриби, збудники кореневих гнилей і плямисто-стей (філостіктоз, рамуляріоз, антракноз, септоріоз, церкоспороз та інші). Ураження ними рослин призводить до зниження вмісту біологічно активних діючих речовин (ефірних олій, полісахаридів, флавоноїдів, оксикоричних кислот тощо). Істотний вплив на схожість і розвиток рослин має насін-нєва інфекція, тому важливим елементом у технології вирощування лікарських рослин є фітоекспе-ртиза насіння на наявність шкідливої мікрофлори. Аналіз наукових джерел щодо фітопатогенного стану плантацій лікарських рослин вказує на необхідність пошуку нових підходів до їх захисту від збудників хвороб, що сприятиме поліпшенню якості лікарської рослинної сировини. Узагальнення да-них вивчення впливу біопрепаратів на об’єкти цільового використання та об’єкти захисту – лікарсь-кі рослини – показало ефективність використання мікроорганізмів у боротьбі з патогенами рослин. Тривалий час з метою контролю за поширенням і розвитком патогенів використовували біофунгіци-ди. Основними механізмами контролю вважалися мікопаразитизм, антибіоз і боротьба за ресурси і простір. Останні дослідження свідчать, що їх застосування включають індуковану системну або локальну резистентність рослин. Більшість біофунгіцидів містять спори і міцелій грибів (штами Trichoderma ssp.) або спори і продукти метаболізму бактерій (Pseudomonas aureofaciens, P. fluorescens, Bacillus subtilis). У системі біологічного захисту лікарських рослин активно вивчають-ся препарати різного спрямування, серед яких стимулятори росту, імуномодулятори та індуктори стійкості. Через суворі вимоги до якості лікарської рослинної сировини зменшився асортимент фун-гіцидів у захисті лікарських рослин, альтернативою яким є біопрепарати. Однак їх активне випро-бування проводиться лише на економічно рентабельних культурах (зернових, овочевих, плодових) та на обмеженій кількості видів лікарських рослин. Вважаємо за доцільне активізувати дослідження в напрямі біоконтролю за хворобами лікарських рослин.

Applying the denitrification method to 15N and 18O analysis of nitrate in natural groundwater samples

<p>This study aims to develop a simplified denitrification method for the δ<sup>15</sup>N and δ<sup>18</sup>O analysis of nitrate (NO<sub>3</sub><sup>–</sup>) in natural groundwater samples following Zhu et al. (Sci Total Environ. 2018; 633: 1370–1378) and Sigman et al. (Anal Chem. 2001; 73: 4145–4153). With the help of Pseudomonas aureofaciens bacteria, the simplified method induced denitrification of the sample and completely converted the NO<sub>3</sub><sup>– </sup>into measurable N<sub>2</sub>O while avoiding sample fractionation. In contrast to the classic denitrification method (Sigman et al., 2001), which is based on anaerobic cultivation, the bacteria are cultivated aerobically in the simplified method (Zhu et al., 2014). In this study, aerobic cultivation was performed in a nitrate-free medium. Unlike the other two methods, aerobic cultivation was performed without the addition or removal of nitrate in the liquid medium. This eliminates the need for another preparation step, saving time. There was no contamination with external NO<sub>3</sub><sup>–</sup>. After further optimising the influencing factors, the method yielded high accuracy and precision (standard deviations were generally ≤ 0.7‰ for δ<sup>18</sup>O and ≤ 0.3‰ for δ<sup>15</sup>N), confirming the suitability of this procedure. Finally, the potential applicability of the method was demonstrated by measuring the isotopic composition of NO<sub>3</sub><sup>–</sup> in natural groundwater samples.</p>

Resistance of plants colonized by associative microorganisms to xenobiotics and phytopathogens

The aim of our work was to study the colonization of potato, tomato, rapeseed and camelina by associative microorganisms Methylobacterium mesophilicum, Pseudomonas aureofaciens BS1393 and Pseudomonas putida BS3701; examine the resistance of colonized plants to biotic (phytopathogens Erwinia carotovora and Sclerotinia sclerotiorum) and abiotic (naphthalene, oil) stressors. Colonized plants were characterized by an increased growth rate (1.5–2.0 times higher) compared to non-colonized ones; flower-bud formation, flowering and fructification of the colonized plants also started earlier. An increased resistance of colonized plants to phytopathogens, naphthalene (100 mµ/ml) and oil (0.7 %) was noted, too. The level of superoxide dismutase (SOD) in control plants on a medium with naphthalene or oil increased by 160–150%; in colonized plants – by 20–18 %. Colonized plants were more viable because of the presence of P. putida BS3701 on the roots.

Biotechnological bases of use of natural mineral glauconite in soil-forming processes at development of technogenic massifs and liquidation of enterprises on extraction of minerals

To initiate the process of soil formation, it is necessary to introduce a culture of microorganisms capable of improving mineral nutrition, plant growth and resistance to adverse factors, regardless of the mineralogical composition of the surface. The advantage of the developed methods is the multifunctionality of the sorbent, which is an abiotic catalyst: the dangerous agent binds physically due to the formed fine-porous structure, and chemically due to the ion exchange processes occurring due to the nature of the layered glauconite silicate. The viability of immobilized glauconite bacterial cells of Agrobacterium radiobacter 204, Rhizobium leguminosarumbiovartrifolii, Flaviobacterium L 30 fulvum, Pseudomonas aureofaciens 1393 BS, amounted to no less than 4 months., while the original biological products are stored no more than 1 month. Key words: glauconite, sorbent, sorption capacity, heavy metals, microorganisms, immobilization on inorganic carriers.