1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физиология растений
  4. T. 70, № 3, 2023

Физиология растений, 2023, T. 70, № 3, стр. 293-300

Повышение толерантности Triticum aestivum L. к солевому стрессу с помощью эндофитных штаммов Bacillus subtilis

З. М. Курамшина a, *, Р. М. Хайруллин b

a Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий
Стерлитамак, Россия

b Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук
Уфа, Россия

* E-mail: kuramshina_zilya@mail.ru

Поступила в редакцию 01.12.22
После доработки 06.12.2022
Принята к публикации 06.12.2022

Аннотация

Изучено влияние солевого стресса на растения Triticum aestivum L., инокулированные эндофитными штаммами B. subtilis. Показано, что обработка Triticum aestivum L. эндофитными штаммами бактерий B. subtilis повышает устойчивость растений к стресс-фактору, снижает развитие окислительного стресса, проникновение ионов натрия в надземную часть растений. Антистрессовый эффект и способность эндофитных штаммов B. subtilis снижать поглощение ионов натрия растениями Triticum aestivum L. может быть использовано для стимуляции роста растений при выращивании их на засоленных территориях.

Ключевые слова: Triticum aestivum, Bacillus subtilis, солевой стресс, рост, антиоксидантные ферменты, фенольные соединения, малоновый диальдегид, пролин, содержание натрия и калия, антистрессовый эффект

Список литературы

  1. Ji C., Tian H., Wang X., Song X., Ju R., Li H., Gao Q., Li C., Zhang P., Li J., Hao L., Wang C., Zhou Y., Xu R., Liu Y. et al. Bacillus subtilis HG-15, a halotolerant rhizoplane bacterium, promotes growth and salinity tolerance in wheat (Triticum aestivum) // BioMed Research International. 2022. V. 2022. https://doi.org/10.1155/2022/9506227

  2. Gamalero E., Bona E., Todeschini V., Lingua G. Saline and arid soils: impact on bacteria, plants, and their interaction // Biology. 2020. V. 9: 116. https://doi.org/10.3390/biology9060116

  3. Polash M.A., Sakil M.A., Hossain M.A. Plants responses and their physiological and biochemical defense mechanisms against salinity: A review // Trop. Plant Res. 2019. V. 6. P. 250.

  4. Fortt J., González M., Morales P., Araya N., Remonsellez F., Coba de la Peña T., Ostria-Gallardo E., Stoll A. Bacterial modulation of the plant ethylene signaling pathway improves tolerance to salt stress in lettuce (Lactuca sativa L.) // Front. Sustain. Food Syst. 2022. V. 6: 768250. https://doi.org/10.3389/fsufs.2022.768250

  5. Ren C.-G., Kong C.-C., Liu Z.-Y., Zhong Z.-H., Yang J.-C., Wang X.-L., Qin S. A perspective on developing a plant ‘holobiont’ for future saline agriculture // Front. Microbiol. 2022. V. 13: 763014. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.763014

  6. Gao Y., Zou H., Wang B., Yuan F. Progress and applications of plant growth-promoting bacteria in salt tolerance of crops // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23: 7036. https://doi.org/10.3390/ijms23137036

  7. Krishnamoorthy R., Roy Choudhury A., Walitang D.I., Anandham R., Senthilkumar M., Sa T. Salt stress tolerance-promoting proteins and metabolites under plant-bacteria-salt stress tripartite interactions // Appl. Sci. 2022. V. 12: 3126. https://doi.org/10.3390/ app12063126

  8. Gupta A., Mishra R., Rai S., Bano A., Pathak N., Fujita M., Kumar M., Hasanuzzaman M. Mechanistic insights of plant growth promoting bacteria mediated drought and salt stress tolerance in plants for sustainable agriculture // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23: 3741. https://doi.org/10.3390/ijms2307374

  9. Kumar A., Singh S., Gaurav A.K., Srivastava S., Verma J.P. Plant growth-promoting bacteria: biological tools for the mitigation of salinity stress in plants // Front. Microbiol. 2020. V. 11: 1216. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01216

  10. Hameed A., Ahmed M.Z., Hussain T., Aziz I., Ahmad N., Gul B., Nielsen B.L. Effects of salinity stress on chloroplast structure and function // Cells. 2021. V. 10: 2023. https:// doi.org/https://doi.org/10.3390/cells10082023

  11. Ahmad R., Anjum M.A., Khalid M.F., Saqib M., Hassan A. Oxidative stress and antioxidant defense mechanisms in plants under salt stress // Plant Abiotic Stress Tolerance / Eds. Hasanuzzaman M. et al. Springer, Cham. 2019. P. 475. https://doi.org/10.1007/978-3-030-06118-0_8

  12. Pal K.K., Dey R., Sherathia D.N., Devidayal Mangalassery S., Kumar A., Rupapara R.B., Mandaliya M., Rawal P., Bhadania R.A., Thomas M., Patel M.B., Maida P., Nawade B.D., Ahmad S., Dash P., Radhakrishnan T. Alleviation of salinity stress in peanut by application of endophytic bacteria // Front. Microbiol. 2021. V. 12: 650771. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.650771

  13. Bezrukova M.V., Lubyanova A.R., Fatkhutdinova R.A. The involvement of wheat and common bean lectins in the control of cell division in the root apical meristems of various plant species // Russian Journal of Plant Physiology. 2011. V. 58. P. 174.

  14. Khairullin R.M., Yarullina L.G., Troshina N.B., Akhmetova I.E. Chitooligosaccharide-induced activation of o-phenylenediamine oxidation by wheat seedlings in the presence of oxalic acid // Biochemistry (Moscow). 2001. V. 66. P. 286.

  15. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16.

  16. Costa H., Gallego S.M., Tomaro M.L. Effect of UV-B radiation on antioxidant defense system in sunflower cotyledons // Plant Sci. 2002. V. 162. P. 939.

  17. Folin O., Ciocalteu O. On tyrosine and tryptophane determinations in proteins // J. Biol. Chem. 1927. V. 73. P. 627.

  18. Singleton V.L., Rossi J.A. Colorimetry of total phenolics with phosphomolyb-dicphoungstic acid reagent // Am. J. Enol. Vitic. 1965. V. 16. P. 144.

  19. Шихалеева Г.Н., Будняк А.К., Шихалеев И.И., Иващенко О.Л. Модифицированная методика определения пролина в растительных объектах // Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія: біологія. 2014. Вип. 21. С. 168.

  20. ГОСТ 57059-2016. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. экспресс метод определения влаги. Москва: Стандартинформ, 2020. 6 с. https://internet-law.ru/gosts/gost/62895/

  21. ГОСТ 32250-2013 (ISO 7485:2000). Корма, комбикорма. Метод определения содержания калия и натрия с применением пламенно-эмиссионной спектрометрии. Москва: Стандартинформ, 2020. 13 с.

  22. Мелентьев А.И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Cohc в агроэкосистемах. Москва: Наука, 2007. 147 с.

  23. Egorshina A.A., Luk’yantsev M.A., Khairullin R.M., Sakhabutdinova A.R. Involvement of phytohormones in the development of interaction between wheat seedlings and endophytic Bacillus subtilis strain 11BM // Russian Journal of Plant Physiology. 2012. V. 59. P. 134.

  24. Fatima A., Hussain S., Hussain S., Ali B., Ashraf U., Zulfiqar U., Aslam Z., Al-Robai S.A., Alzahrani F.O., Hano C., El-Esawi M.A. Differential morphophysiological, biochemical, and molecular responses of maize hybrids to salinity and alkalinity stresses // Agron. 2021. V. 11: 1150. https://doi.org/10.3390/agronomy11061150

  25. Khan I., Muhammad A., Chattha M.U., Skalicky M., Bilal Chattha M., Ahsin Ayub M., Rizwan Anwar M., Soufan W., Hassan M.U., Rahman M.A., Brestic M., Zivcak M., El Sabagh A. Mitigation of salinity-induced oxidative damage, growth, and yield reduction in fine rice by sugarcane press mud application // Front. Plant Sci. 2022. V. 13: 840900. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.84090

  26. Santander C., Vidal G., Ruiz A., Vidal C., Cornejo P. Salinity eustress increases the biosynthesis and accumulation of phenolic compounds that improve the functional and antioxidant quality of red lettuce // Agronomy. 2022. V. 12: 598. https://doi.org/10.3390/ agronomy12030598

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физиология растений

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал