Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Ризобактерии
Материал из https://ru.wikipedia.org

Ризобактерии – это бактерии, обитающие в ризосфере растений (области вокруг корней), которые могут оказывать вредное (паразитические разновидности), нейтральное или благотворное влияние на рост растений. Те из них, что положительно влияют на рост и продуктивность растений, называются ризобактериями, стимулирующими рост растений (PGPR). Название происходит от греческого слова «rhiza», что означает «корень». Термин PGPR был впервые использован Джозефом В. Клёппером в конце 1970-х годов и стал широко применяться в научной литературе[1]. 

Бактерии колонизируют поверхность корней растений, питаясь выделяемыми ими органическими веществами (аминокислотами, сахарами и органическими кислотами). Большинство бактерий (кроме цианобактерий) гетеротрофны и зависят от органических соединений, производимых автотрофами, в основном растениями. Стимуляция роста корней выгодна ризобактериям, так как корни служат и местом обитания, и источником питания[2].

Содержание

Представители

Зарегистрированные PGPR включают представителей родов: Acinetobacter, Aeromonas, Agrobacterium, Allorhizobium, Arthrobacter, Azoarcus, Azorhizobium, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Bradyrhizobium, Burkholderia, Caulobacter, Chromobacterium, Delftia, Enterobacter, Flavobacterium, Frankia, Gluconacetobacter, Klebsiella, Mesorhizobium, Micrococcus, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Streptomyces, Thiobacillus и др[3][4][5].

Среди грамотрицательных бактерий наиболее эффективным колонизатором корней является род Pseudomonas. В одном грамме ризосферной почвы содержится приблизительно 10–10 бактериальных клеток[6].

Применение

Альтернатива удобрениям и пестицидам

PGPR – экологичная альтернатива химическим удобрениям и пестицидам, особенно важная при засухе, которая усугубляется изменением климата. PGPR помогают растениям переносить засуху несколькими способами:
  • Снижение уровня этилена: PGPR с ACC-деаминазной активностью расщепляют предшественник этилена, уменьшая негативное влияние этого гормона на рост корней при засухе.
  • Фиксация азота: Некоторые PGPR фиксируют атмосферный азот, делая его доступным для растений, что важно в стрессовых условиях.
  • Синтез фитогормонов: PGPR производят ауксины, цитокинины и гиббереллины, стимулирующие рост и развитие растений.
  • Улучшение корневой системы: PGPR способствуют развитию более мощных корней, улучшая поглощение воды.


Совместное применение PGPR с органическими добавками (биоуголь, компост) усиливает их эффективность. Эти добавки улучшают структуру почвы, удерживают влагу и питают растения и микроорганизмы, повышая устойчивость растений к засухе.

Биоремедиация

Промышленная деятельность привела к накоплению тяжёлых металлов в почве, негативно влияя на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Превышение допустимой концентрации тяжёлых металлов вызывает генетические изменения в растениях, изменяя состав белков, что опасно для здоровья человека и животных. Биоремедиация с использованием ризобактерий, стимулирующих рост растений (PGPR),  — эффективный метод снижения токсичности тяжёлых металлов. PGPR защищают растения, адсорбируя и связывая металлы вне клетки, снижая их концентрацию и образуя внутриклеточные комплексы[6].

Примечания
  1. J. Kevin Vessey. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers (англ.) // Plant and Soil. — 2003-08-01. — Vol. 255, iss. 2. — P. 571–586. — ISSN 1573-5036. — doi:10.1023/A:1026037216893.
  2. Bailey-Serres, J. Genetic strategies for improving crop yields / J. Bailey-Serres, J.E. Parker, E.A. Ainsworth, G.E.D. Oldroyd, J.I. Schroeder // Nature. –2019. – V. 575. – № 7781. – P. 109-118.
  3. Vessey, J.K. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers / J.K. Vessey // Plant Soil. – 2003. – V. 255. – P. 571-586.
  4. Ahemad, M.; Kibret, M. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: Current perspective / M. Ahemad, M. Kibret // Journal of King Saud University. – 2014. – V. 26. – P. 1-20.
  5. Parray, J.A. Current perspectives on plant growth-promoting rhizobacteria / J.A. Parray, S. Jan, A.N. Kamili, R.A. Qadri, D. Egamberdieva, P. Ahmad // Journal of Plant Growth Regulation. – 2016. – V. 35. – P. 877-902.
  6. 1 2 Roohallah Saberi Riseh, Mozhgan Gholizadeh Vazvani, Najmeh Hajabdollahi, Vijay Kumar Thakur. Bioremediation of Heavy Metals by Rhizobacteria (англ.) // Applied Biochemistry and Biotechnology. — 2023-08-01. — Vol. 195, iss. 8. — P. 4689–4711. — ISSN 1559-0291. — doi:10.1007/s12010-022-04177-z.
Downgrade Counter