Вплив ендофітного і сапротрофного штамів Penicillium Funiculosum на стійкість Glycine Max L. до сольового стресу
DOI:
https://doi.org/10.31548/dopovidi2018.02.002Анотація
Ендофітні гриби характеризуються широким біорізноманіттям та утворюють важливу складову екосистем, що пов’язана з рослинами. Ендофіти відіграють важливу роль у рості і розвитку рослин, що забезпечують захист рослин від біотичних та абіотичних стресів. Вивчено вплив ендофітного та сапротрофного штамів Penicillium funiculosum на стійкість Glycine max L. до сольового стресу. Показано, що за дії сольового стресу (70 мМ та 140 мМ NaCl відповідно) ендофіт P. funiculosum значно підвищував ростові параметри сої (довжина паростків і коренів, волога та абсолютно суха біомаса коренів) порівняно з контрольними рослинами. На відміну від ендофіта, штам-сапротроф P. funiculosum майже не впливав на ріст і накопичення біомаси коренів сої за дії обох досліджених концентрацій NaCl. Таким чином, ендофітний і сапротрофний штами P. funiculosum належать до одного виду, потенційно можуть продукувати однаковий спектр біологічно активних метаболітів, проте кожний у своїй еконіші відіграє певну екологічну роль (мутуалізм або нейтральна), а тому мають різні механізми пристосування до умов існування за дії стресів, співіснування та взаємовідносин з рослиною і мікробіотою.
Ключові слова: ендофіт, сапротроф, Penicillium funiculosum, соя, сольовий стрес
Посилання
Ahmad, N., Hamayun, M., Khan, S.A., Khan, A.L., Lee, I.J., Shin, D.H. (2010). Gibberellin-producing endophytic fungi isolated from Monochoria vaginalis. Journal of Microbiology and Biotechnology, 20(12), 1744-1749. doi: 10.4014/jmb.1005.05018
Carroll, G. (1988). Fungal endophytes in stems and leaves: from latent pathogen to mutualistic symbionts. Ecology, 69(1), 2-9.
https://doi.org/10.2307/1943154
Chao, W.L., Nelson, E.B., Harman, G.E., Hoch, H.C. (1986). Colonization of the rhizosphere by biological control agents applied to seeds. Phytopathology, 76, 60-65.
https://doi.org/10.1094/Phyto-76-60
Dovgaluk, I. G., Kotovich, A.V. (2013). Problema zasolennykh pochv Ukrainy i perspektivy ispol'zovaniya otkhodov sodovogo proizvodstva dlya ikh melioratsii [Soil salinization problem in Ukraine and prospects of waste soda products usage for land reclamation]. Gruntoznavstvo, 14 (1-2), 94-101.
Faeth, S.H., Fagan, W.F. (2002). Fungal endophytes: common host plant symbionts but uncommon mutualists. Integrative and Comparative Biology, 42(2), 360-368.
https://doi.org/10.1093/icb/42.2.360
Hamayun, M., Khan, S.A., Khan, A.L., Rehman, G., Kim, Y.H., Iqbal, I., Hussain, J., Sohn, E.Y., Lee, I.J. (2010). Gibberellin production and plant growth promotion from pure cultures of Cladosporium sp. MH-6 isolated from cucumber (Cucumis sativus. L). Mycologia, 102(5), 989-995.
https://doi.org/10.3852/09-261
Khan, S.A., Hamayun, M., Yoon, H.J., Kim, H.Y., Suh, S.J., Hwang, S.K., Kim, J.M., Lee, I.J., Choo, Y.S., Yoon, U.H., Kong, W.S., Lee, B.M., Kim, J.G. (2008). Plant growth promotion and Penicillium citrinum. BMC Microbiology, 8, 231-237.
https://doi.org/10.1186/1471-2180-8-231
Khan, A.L., Hamayun, M., Kim, Y.H., Kang, S.M., Lee, I.J. (2011). Ameliorative symbiosis of endophyte (Penicillium funiculosum LHL06) under salt stress elevated plant growth of Glycine max L. Plant Physiology and Biochemistry, 49(8), 852-861.
https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2011.03.005
Khan, A.L., Waqas, M., Khan, A.R., Hussain, J., Kang, S.M., Gilani, S.A., Hamayun, M., Shin, J.H., Kamran, M., Al-Harrasi, A., Yun, B.W., Adnan, M., Lee, I.J. (2013). Fungal endophyte Penicillium janthinellum LK5 improves growth of ABA-deficient tomato under salinity. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 29(11), 2133-2144.
https://doi.org/10.1007/s11274-013-1378-1
Khan, A.L., Hussain, J., Al-Harrasi, A., Al-Rawahi, A., Lee, I.J. (2015). Endophytic fungi: resource for gibberellins and crop abiotic stress resistant. Critical Reviews in Biotechnology, 35(1), 62-74.
https://doi.org/10.3109/07388551.2013.800018
Khan, A.R., Ullah, I., Waqas, M., Park, G.S., Khan, A.L., Hong, S.J., Ullah, R., Jung, B.K., Park, C.E., Ur-Rehman, S., Lee, I.J., Shin, J.H. (2017). Host plant growth promotionand cadmium detoxification in Solanum nigrum, mediated by endophytic fungi. Ecotoxicology and Environmental Safety, 136, 180-188.
https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.03.014
Leitão, A.L., Enguita, F.J. (2016). Gibberellins in Penicillium strains: Challenges for endophyte-plant host interactions under salinity stress. Microbiological Research, 183, 8-18.
https://doi.org/10.1016/j.micres.2015.11.004
Liu, H., Song, J., Dong, L., Wang, D., Zhang, S., Liu, J. (2017). Physiological responses of three soybean species (Glycine soja, G. gracilis, and G. max cv. Melrose) to salinity stress. Journal of Plant Research, 130(4), 723-733.
https://doi.org/10.1007/s10265-017-0929-1
McCutcheon, T.L., Carroll, G.C. (1993). Genotypic diversity in populations of a fungal endophyte from Douglas fir. Mycologia, 85(2), 180-186.
https://doi.org/10.1080/00275514.1992.12026265
Munns, R., Tester, M. (2008). Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59, 651-681.
https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911
Regional assessment of soil changes in Europe and Eurasia. (2015). In: Status of the World's Soil Resources (SWSR) - Main Report. FAO, 650. ISBN: 978-92-5-109004-6
Richardson, A.E., Barea, J., Mcneill, A.M., Prigent-Combaret, C. (2009). Acquisition of phosphorus and nitrogen in the rhizosphere and plant growth promotion by microorganisms. Plant and Soil, 321(1-2), 305-339.
https://doi.org/10.1007/s11104-009-9895-2
Rodriguez, R.J., White, J.F., Jr., Arnold, A.E., Redman, R.S. (2009). Fungal endophytes: Diversity and functional roles. New Phytologist, 182(2), 314-330.
https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02773.x
Singh, L.P., Singh, G.S., Tuteja, N. (2011). Unraveling the role of fungal symbionts in plant abiotic stress tolerance. Plant Signaling & Behavior, 6(2), 175-191.
https://doi.org/10.4161/psb.6.2.14146
Waqas, M., Khan, A.L., Kamran, M., Hamayun, M., Kang, S.M., Kim, Y.H., Lee, I.J. (2012). Endophytic fungi produce gibberellins and indoleacetic acid and promotes host-plant growth during stress. Molecules, 17(9), 10754-10773.
https://doi.org/10.3390/molecules170910754
Waqas, M., Khan, A., Kang, S.-M., Kim, Y.H., Lee, I.-J. (2014). Phytohormone-producing fungal endophytes and hardwood-derived biochar interact to ameliorate heavy metal stress in soybeans. Biology and Fertility of Soils, 50, 1155-1167.
https://doi.org/10.1007/s00374-014-0937-4
Yurieva, O.M., Dragovoz, I.V., Leonova ,N.O., Ostapchuk, A.M., Kharkhota, M.A., Syrchin, S.O., Kurchenko, I.M. (2017). Hibereliny endofitnoho i saprotrofnoho shtamiv Penicillium funiculosum [Gibberellins of endophytic and saprotrophic Penicillium funiculosum strains]. Mikrobiolohichnyi Zhurnal, 79(5), 57-69.
https://doi.org/10.15407/microbiolj79.05.057
Yurieva, O.M., Gryganskyi, A.P., Syrchin, S.O., Nakonechna, L.T., Pavlychenko, A.K., Kurchenko, I.M. (2017). b-glyukozydazy endofitnykh i saprotrofnykh shtamiv Penicillium funiculosum. [β-glucosidases of endophytic and saprotrophic Penicillium funiculosum strains]. Factors in experimental evolution of organisms: zb. nauk. pr. / V.A. Kunakh (Ed.) Vavilov Society of Geneticists and Breeders of Ukraine, 20, 261-265.
Yurieva, О.M., Dragovoz, I.V., Leonova, N.O., Biliavska, L.O., Syrchin, S.O., Kurchenko, I.M. (2018). Biosyntez fitohormoniv shtamamy Penicillium funiculosum z riznykh ekolohichnykh nish [Biosynthesis of phytohormones by Penicillium funiculosum strains from different ecological niches]. Mikrobiolohichnyi Zhurnal, 80(2), 43-54.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
