Эндофитные бактерии картофеля как стимуляторы роста растений и агенты биоконтроля фитопатогенов

Объект исследования – эндофитные бактерии картофеля пяти сортов Регги, Спринт, Гала, Ред Соня, Пикассо. Цель работы – оценка разнообразия сообщества культивируемых эндофитных бактерий пяти сортов картофеля, характеристика ростостимулирующих свойств и биоконтрольного потенциала нового эндофитного штамма. При выполнении проекта использованы классические и современные методы микробиологии, биохимии, молекулярной биологии, биоинформатический анализ, модельные эксперименты c использованием микрорастений картофеля в условиях in vitro и миниклубней картофеля в условиях закрытого грунта. Впервые из растений пяти сортов картофеля были выделены и изучены 49 изолятов эндофитных бактерий. Выявлено, что количество и видовой состав эндофитных бактерий отличается для разных сортов и классов картофеля. Установлено, что главным резервуаром эндофитов является корневая система, превалирующее большинство изолятов принадлежат к р. Bacillus. Впервые, на основе полногеномного анализа, идентифицирован и охарактеризован эндофитный штамм Bacillus wiedmannii EJ1, выделенный из листьев растений картофеля сорта Регги. В геноме штамма B. wiedmannii EJ1 обнаружены генетические кластеры, кодирующие синтез антимикробных метаболитов, а также группы генов, участвующие в синтезе фитогормонов, витаминов, сидерофоров, фиксации атмосферного азота, метаболизме фосфора. Получены приоритетные данные, свидетельствующие о ростостимулирующем действии штамма B. wiedmannii EJ1 в отношении растений картофеля сорта Сальса in vitro и в условиях закрытого грунта. Установлено, что B. wiedmannii EJ1 демонстрирует фунгистатический эффект в отношении фитопатогенных грибов, а также повышает устойчивость микрорастений картофеля сорта Сальса к возбудителю черной парши Rhizoctonia solani. Было выявлено, что эндофитный штамм продуцирует 3 вида фитогормонов (индолил-3-уксусную кислота, кинетин, абсцизовая кислота), сидерофоры, 6 видов гидролитических ферментов, аммиак, обладает фосфатмобилизующим и азотфиксирующим потенциалом, характеризуется биобезопасностью в отношении модельных животных. Полученные данные вносят вклад в понимание роли эндофитных бактерий в регуляции роста, развития растений картофеля и повышения их резистентности к инфекционным агентам. Результаты исследования, характеризующие функциональные возможности и безопасность эндофитного штамма B. wiedmannii EJ1, могут быть использованы при разработке новых биотехнологий для размножения семенного картофеля, а также для повышения урожайности и устойчивости данной культуры, имеющей важное экономическое значение. Область применения – сельскохозяйственная микробиология, биотехнология.