Формирование микробно-растительных симбиозов и изучение молекулярных механизмов их функционирования с целью создания биорациональных средств защиты растений и стимуляции их продуктивности

Объектами исследования стали антимикробные метаболиты почвенных и ризосферных микроорганизмов: циклические липопептиды (цЛП), продуцируемые бактериями рода Bacillus и 2,4-диацетилфлороглюцин (2,4-ДАФГ) бактерий рода Pseudomonas. Целью исследования является изучение особенностей регуляции микробиологических процессов, протекающих в системе «почва-микробиом-растение», посредством биопрепаратов, содержащих консорциумы микроорганизмов с известными генотипическими и фенотипическими свойствами. Получены следующие результаты: 1. Были получены новые данные о биологических эффектах, реализуемых цЛП и 2,4-ДАФГ в субингибиторных концентрациях при их воздействии на бактерии и микромицеты, затрагивающие вирулентные факторы фитопатогенов (гидролитические ферменты, биопленкообразование, микотоксины). 2. В экспериментах в условиях лаборатории и открытого грунта были исследовано действие цЛП и 2,4-ДАФГ на биоразнообразие и таксономическую структуру, микробиологическую активность (SOM, БД, экофизиологические коэффициенты, активность ферментов C,N,P,S-циклирования) почвенных и ризосферных сообществ бактерий и грибов. Установлены особенности характерные для реакции почвенного микробиома и ризосферного; в условиях контролируемого лабораторного эксперимента и в условиях неконтролируемого полевого опыта. 3. Исследован транскриптомный ответ модельного растения на воздействие цЛП, заключающийся в достоверном изменении экспрессии генов индуцированной системной устойчивости (gluB1, chtB1, plox1, PR1a; PR1b). 4. Применение комплекса цЛП для предпосевной обработки растений положительно влияет на продуктивность картофеля, увеличению количества клубней и их массы. 2,4-ДАФГ оказал слабый стимулирующий эффект на фенотипические показатели растений. 5. Разработан способ повышения стрессоустойчивости бактерий, используемых в микробиологических препаратах для растениеводства. Способ основан на использовании осмопротектора и феномена биопленкообразования при выращивании культуры микроорганизмов.