Спосіб оцінки ефективності бобово-ризобіального симбіозу сортів люпину білого з бульбочковими бактеріями

Спосіб оцінки ефективності бобоворизобіального симбіозу сортів люпину білого з тів вегетаційних ДОСЛІДІВ ІЗ СОЄЮ, ЛЮПИНОМ І люце рною пропонують використовувати вміст хлорофілу в рослинах як один із показників у відборі і селекції штамів бульбочкових бактерій Рекомендовані способи не дозволяють враховувати вплив на ростові процеси і біосинтез хлорофілів багатьох абіотичних факторів середовища З метою усунення вказаних недоліків нами пропонується принципово новий спосіб, який грунтується на ЗМІНІ вмісту флавоноїдів у листках люпину білого вирощеного на фоні передпосівної інокуляції насіння різними за активністю штамами бульбочкових бактерій В основу корисної моделі поставлено задачу розробити ефективний спосіб ю ю CM 9525 оцінки ефективності бобово-ризобіального симбіозу люпину білого з бульбочковими бактеріями шляхом використання інтегрального біохімічного показника, який забезпечує підвищення точності оцінки селекційного матеріалу на підвищену азотфіксацію, скорочення терміну проведення оцінки, і зниження вартості проведення оціночної роботи Сформульоване завдання вирішується шляхом коректної оцінки ефективності бобоворизобіального симбіозу люпину білого з бульбочковими бактеріями із залученням варіантів з передпосівною інокуляцією (дослід) та без обробки насіння культурами бульбочкових бактерій (контроль), який відрізняється тим, що визначають загальний вміст флавоноїдів у листках рослин, які виросли на фоні штучної (дослід) і спонтанної (контроль) інокуляції Рівень зростання сумарного вмісту флавоноїдів у листках перебуває у прямо пропорційній залежності від активності і комплементарності з певним сортом штаму бульбочкових бактерій ВІДМІННИМИ ВІД аналогів ознаками у корисній моделі, що заявляється, є - низька собівартість визначення флавоноїдів [Ю]. - ефективність бобово-ризобіального симбіозу визначають за співвідношенням сумарного вмісту флавоноїдів у листках інокульованих і не інокульованих рослин, - критерієм оцінки ефективності бобоворизобіального симбіозу запропоновано коефіцієнт F F=A/B, де А - КІЛЬКІСТЬ флавоноїдів у листках рослин, насіння яких піддавали передпосівній інокуляції, В - КІЛЬКІСТЬ флавоноїдів у листках рослин, насіння яких не піддавали інокуляції Невід'ємною умовою реалізації даного способу є визначення сумарного вмісту флавоноїдів у листках інокульованого і не інокульованого люпину білого У літературі відсутні дані, стосовно використання вмісту флавоноїдів у листках для оцінки ступеня ефективності люпиново-ризобійового симбіозу Нами вперше для оцінки активності симбіотичної системи люпин білий - бульбочкові бактерії люпину і комплементарності їх партнерів рекомендовано використовувати коефіцієнт ефективності бобово-ризобіального симбіозу (F) Спосіб здійснюється таким чином У фазі ЦВІТІННЯ, коли найактивніше функціонує азотфіксувальна система, відбирають з середнього ярусу 10 рослин кожної повторності (4 повторності) проби листків і висушують їх до повітряносухого стану Для визначення флавоноїдів у лист ках інокульованих і не інокульованих рослин беруть 1 г подрібненої сировини (розмір частинок до 2мм), спочатку очищають від пігментів екстрагуванням хлороформом в апараті Сокслета, а потім екстрагують 70% етанолом на водяній бані із зворотним холодильником КІЛЬКІСНИЙ ВМІСТ визначають електрохімічним методом, який ґрунтується на взаємодії флавоноїдів з хлоридом алюмінію Оптичну густину розчину визначають на спектрофотометрі або Specol 11 при довжині хвилі 410нм [10] Вміст суми флавоноїдів визначають у відсотках в перерахунку на рутин і абсолютно суху сировину Для визначення коефіцієнта ефективності бобово-ризобіального симбіозу (F) знаходять співвідношення сумарного вмісту флавоноїдів у пробах листків інокульованих і не інокульваних рослин люпину білого Якщо величина F1, то передпосівна інокуляція насіння ефективна Приклад 1 Здійснювали оцінку ефективності бобово-ризобіального симбіозу сортів люпину білого, що вирощувались на фоні спонтанної (К) і штучної інокуляції Для дослідження брали 3 сорти (Олежка, Синій парус, Піщовий) і алкалоїдну форму люпину білого, які відрізняються між собою морфологічними ознаками, біохімічним складом зеленої маси і зерна, тривалістю вегетаційного періоду та напрямком продуктивності Для інокуляції насіння використовували штами Bradyrhizobium sp (Lupinus) стандартний 367а і нові 1а, 2а, За, 4а і 5а, отримані методом аналітичної селекції в Інституті сільськогосподарської мікробіологи УААН (м Чернігів) У фазі ЦВІТІННЯ інокульованого і не інокульованого люпину відбирали із середнього ярусу 10 рослин кожної повторності (4 повторності) проби листків і визначали сумарний вміст флавоноїдів У не інокульованих рослин (контроль) сортів Олежка, Синій парус і алкалоїдної форми вміст флавоноїдів у листках становив 0,19 % сухої речовини в перерахунку на рутин, а сорту Піщовий - 0,23 На фоні інокуляції різними за активністю штамами бульбочкових бактерій цей показник дорівнював для сортів Олежка - 0,20 (Іа) -0,29 (За), Синій парус - 0,20 (Іа) - 0,30 (За), Піщовий - 0,23 (За) - 0,30 (5а) і алкалоїдної форми - 0,18 (1 а) - 0,30 (За) Сумарний вміст флавоноїдів у листках сортів люпину білого прямо корелював із іншими показниками, які характеризують ефективність бобоворизобіального симбіозу [7] Розрахунок значення коефіцієнту F представлений у таблиці 1 Таблиця 1 Значення коефіцієнту F для оцінки ефективності бобово-ризобіального симбіозу сортів люпину білого на фоні інокуляції штамами бульбочкових бактерій Штами Сорти К 2а 1а За 4а 367а 5а 1,00 0,94 1,26 1,57 1,16 Алкалоїдна форма 1,05 1,21 1,04 Люпин Піщовий 1,00 1,04 1,00 1,04 1,21 1,30 білий СИНІЙ парус 1,57 1,00 1,10 1,26 1,21 1,05 1,31 1,00 1,36 1,52 Олежка 1,10 1,05 1,26 1,47 9525 Приклад 2 Здійснювали оцінку ефективності бобово-ризобіального симбіозу сортів люпину жовтого, що вирощувались на фоні спонтанної (К) і штучної інокуляції Для дослідження брали 4 сорти люпину жовтого (Мотив 369, Промінь, Обрій, Борсельфа), які відрізняються між собою за морфологічними ознаками і продуктивністю Для інокуляції насіння використовували штами Bradyrhizobium sp (Lupinus) стандартний 367а і нові 1а, 2а, За, 4а і 5а, отримані методом аналітичної селекції в Інституті сільськогосподарської мікробіологи УААН (м Чернігів) У фазі ЦВІТІННЯ інокульованого і не інокульованого люпину відбирали із середнього ярусу 10 рослин кожної повторності (4 повторності) проби листків і визначали сумарний вміст флавоноїдів У не інокульованих рослин (контроль) сортів Мотив 369 вміст флаваноідів у листках становив 0,35% сухої речовини в перерахунку на рутин, Промінь - 0,23, Обрій - 0,26 і Борсель4)а - 0,18 На фоні передпосівної інокуляції насіння штамами бульбочкових бактерій цей показник складав для сортів Мотив 369 - 0,28 (4а)-0,36 (За), Промінь - 0,21 (За)-О.ЗЗ (1а), Обрій - 0,14 (367а)-0,27 (За, 4а) і Борсельфа 0,14 (1а)-0,26 (367а) Вміст флавоноїдів у листках сортів люпину жовтого не корелював із іншими показниками, що характеризують ефективність бобоворизобіального симбіозу Це пов'язано з тим, що в люпину жовтого за даними літератури флавоноїди акумулюються не тільки в листках, а й суцвіттях, що необхідно враховувати Таким чином, спосіб оцінки ефективності бобово-ризобільного симбіозу доцільно застосовувати для визначення активності симбіотичних систем сортів люпину білого з бульбочковими бактеріями люпину Запропонований нами спосіб відзначається широкою пропускною здатністю та швидкістю підготовки матеріалу, а відсутність необхідності у використанні дорогих приладів знижує трудові та і матеріальні витрати Список літератури 1 Антипчук А Ф Экологические аспекты селекции ризобий и повышение эффективности симбиоза // Физиология и биохимия культ, растений Комп ютерна верстка Д Дорошенко 1994 - 2 6 , №4 -С 315-333 2 БІОЛОГІЧНИЙ азот Монографія / В П Патика, С Я Коць, В В Волкогон, О В Шерстобоєва, Т М Мельничук, А В Калініченко, І В Гриник, За ред В П Патики - К Світ, 2003 -424с 3 Использование различных показателей при оценке эффективности клубеньковых бактерий / Антипчук А Ф , Рангелова В Н , Скочинская Н И и др //Микробиологический журнал - 1 9 8 5 - 4 7 , № 4 - С 89-90 4 Кретович В Л Усвоение и метаболизм азота у растений - М Наука, 1987 - 4 8 5 с 5 Львов Н Н Нитрогеназа структура и условия функционирования // Молекулярные механизмы усвоения азота растениями - М Наука, 1983 - С 34-52 6 Мильто Н И Клубеньковые бактерии и продуктивность бобовых растений - Минск Наука и техника, 1982 - 2 9 6 с 7 Пида С В Формування симбіотичного апарату та азотфіксувальна активність в люпину білого, інокульованого Bradyrhizobium lupini // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету Серія БІОЛОГІЯ - 1999, №1 - С 67 71 8 Пида С В , Солодюк Н В , Головко Е А Бактеризація насіння люпину жовтого та ґі вплив на симбіотичні та алелопатичні властивості рослин // Физиология и биохимия культ, растений - 2001 33, №4 - С 319-325 9 Толкачов М 3 Селекція на підвищення ефективності симбіотичної азотфіксації в гібридних популяціях сої // Физиология и биохимия культ, растений -2002 - 3 4 , №3 -С 245-251 10 Фитохимический анализ лекарственного растительного сырья - С -Пб Изд-во С -Пб хим фарм академии, 1998 -59 с 11 Фізюлого-бюхімічні особливості живлення рослин біологічним азотом / Коць С Я , Маліченко С М , Кругова О Д , Мандровська Н М , Кириченко О В - К Логос, 2001 -271 с 12 Maier R J , Brill W J Ineffective and nonnodulating mutant strains of Rhizobium japomcum // J Bactenol -1976 - 1 2 7 , №2 - P 763-769 Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ, МСП, 03680 Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова 1 м Київ - 42, 01601