Молекулярно-генетические аспекты функционирования растительно-микробных ассоциаций и развитие методологических подходов их исследования

Отчет 183 с., 41 рис., 11 табл., 363 источн., 2 прил. AZOSPIRILLUM, HERBASPIRILLUM, PAENIBACILLUS, ГАЛОФИЛЫ, СТРУКТУРА ПОЛИСАХАРИДОВ, ЛЕВАН, ПОЛИГИДРОКСИБУТИРАТ, ГЕНЫ БИОСИНТЕЗА ЖГУТИКОВ, БИОСЕНСОРЫ ДЛЯ ДЕТЕКЦИИ БИОПЛЕНОК Объекты исследования – почвенные ассоциативные бактерии родов Azospirillum, Herbaspirillum, Paenibacillus, галофильные бактерии семейства Bacillaceae и рода Halomonas. Цель – получение новых знаний об особенностях биосинтеза, его генетической регуляции, структуре, свойствах биомакромолекул, обеспечивающих специфичность и эффективность формирования ассоциативных ризоценозов, а также разработка информативных недеструктивных методов исследования процессов межорганизменных взаимодействий. Установлены структуры повторяющихся звеньев О-специфических полисахаридов типовых штаммов Azospirillum agricola CC-HIH038 и A. thiophilum BV-S. Охарактеризованы антиоксидантная, ростстимулирующая и умеренная противоопухолевая активности экстраклеточного левана штамма Paenibacillus polymyxa 88A. Выявлена антагонистическая активность бактерий Herbaspirillum spp. и продуцируемых ими гликополимеров в отношении полевых мицелиальных грибов рода Fusarium. Отобраны штаммы бактерий семейства Bacillaceae и рода Halomonas, стимулирующие рост растений. Разработан метод определения биомассы бактериальных биопленок с использованием золотых нанокластеров на основе глутатиона, флуоресцирующих в оранжевом диапазоне. Для Azospirillum thiophilum BV-ST методом ИК-фурье-спектроскопии проведен мониторинг синтеза внутриклеточного поли-3-гидроксибутирата при культивировании в условиях трофического стресса разной интенсивности. Впервые продемонстрированы возможности применения компактной акустической сенсорной системы для индикации вирусов на примере взаимодействия бактериофагов с микробными клетками. Показана возможность использования электрооптической сенсорной системы для выявления изменений в клетках Azospirillum baldaniorum Sp245 в результате мутаций гена системы сборки полярного жгутика flhB1 и генов липидного метаболизма mmsB1 и fabG1, в том числе при их переходе от планктонного состояния к существованию в составе биопленки. Полученные результаты могут найти применение в аграрных и других биотехнологиях.