Search

The paper shows the effect of nitrogen nutrition, exogenous auxin, and rhizosphere auxin-synthesizing microorganisms on the variability of the composition of fatty acids (FA) in the vegetative organs of spring wheat. The object of the study was seedlings of spring soft wheat Triticum aestivum L. The determination of FAs was carried out by gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS). Analysis of FAs showed that in the control variants (without auxin), nitrogen nutrition conditions did not affect the localization of polyunsaturated FAs in vegetative organs; the maximum content of triene FAs was observed in leaves of 48.30% (N-deficient variant) and 44.8% (NO-3-variant ) and the absence of these FAs in the roots. It was found that in the presence of nitrates, the proportion of unsaturated FAs in the leaves and roots of wheat decreases. The use of exogenous auxin (5–50 μg/ml) in the early stages of ontogenesis leads to an increase in the amount of saturated (palmitic and stearic) acids and a decrease in unsaturated acids in vegetative organs, regardless of the conditions of nitrogen nutrition. During the introduction of spring wheat seedlings by auxin-synthesizing microorganisms, it was noted that nitrogen-fixing bacteria affect the leaves of plants most effectively, the content of saturated FAs increases by 72%, and only 16% increases in these FAs in the leaves of nitrate-reducing microorganisms., В работе показано влияние условий азотного питания, экзогенного ауксина, ризосферных ауксинсинтезирующих микроорганизмов на изменчивость состава жирных кислот (ЖК) в вегетативных органах яровой пшеницы. Объектом исследования являлись проростки яровой мягкой пшеницы Triticum aestivum L. Определение ЖК проводились методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией (ГХ-МС). Анализ ЖК показал, что в контрольных вариантах (без ауксина) условия азотного питания не влияют на локализацию полиненасыщенных ЖК в вегетативных органах, максимальное содержание триеновых ЖК было отмечено в листьях 48.30% (N-дефицитный вариант) и 44.8% (NO-3-вариант) и отсутствие этих ЖК в корнях. Установлено, что в присутствии нитратов происходит снижение доли ненасыщенных ЖК в листьях и корнях пшеницы. Применение экзогенного ауксина (5-50 мкг/мл) на ранних стадиях онтогенеза приводит к повышению суммы насыщенных (пальмитиновой и стеариновой) и снижению ненасыщенных кислот в вегетативных органах независимо от условий азотного питания. При интродукции ауксинсинтезирующими микроорганизмами проростков яровой пшеницы было отмечено, что наиболее эффективно на листья растений влияют азотфиксирующие бактерии, происходит повышение содержания насыщенных ЖК на 72%, и только на 16% – повышение этих ЖК в листьях нитратредуцирующими микроорганизмами.

Цель исследования – изучение применения предпосевной обработки семян микробными биопрепаратами «Ризобофит» (на основе клубеньковых бактерий), «Цианобактериальный консорциум» (далее «ЦБК», состоящий из культур цианобактерий Nostoc и клубеньковых бактерий) и «Микробный полифункциональный консорциум» (далее «МПК», на основе ризобиальных штаммов, культур Bacillus sp. и Lelliotia sp.), и их влияние на почвенный микробиом и на трансформацию азота, углерода в почве. Опытный участок – поле ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур» (п. Стрелецкий, Орловская область). Активность азотфиксации, денитрификации, метаногенеза, эмиссии углекислого газа определяли методами газовой хроматографии. Филогенетическое разнообразие изучали с помощью метода секвенирования нового поколения. Интенсивность процессов азотфиксации выше в случае обработки поликомпонентыми биопрепаратами в 8 раз при «ЦБК» и в 14 раз при «МПК». Эмиссия СО2 снижается в случае применения биопрепаратов «Ризобофит» в 0,8 раза и в 5 раз при «ЦБК», обработка «МПК» стимулирует эмиссию углекислого газа в 1,3 раза. Актуальная денитрификация возрастает при обработке «Ризобофитом» в 1,5 раза, когда потенциальная активность денитрификации не имеет достоверных различий с контролем. Эмиссия метана снижается при обработке всеми биопрепаратами, представленными в исследовании: в 1,3 раза при использовании «Ризобофита» и «Цианобактериального консорциума», в 1,6 раз при «Микробном полифункциональном консорциуме». Бактериальные сообщества всех изучаемых почвенных образцов состоят преимущественно из филумов Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Planctomycetes. Доминируют Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria., The purpose of the research is to study the application of seed pre-sowing treatment with microbial biopreparations “Rhizobophyt” (based on nodule bacteria), “Cyanobacterial consortium” (acronym is “CBC”), consisting of cultures of cyanobacteria Nostoc and nodule bacteria) and “Microbial polyfunctional consortium” (acronym is “MPC”), on the basis of rhizobial strains, cultures of Bacillus sp. and Lelliotia sp., as well as their effect on soil microbiome and on the transformation of nitrogen and carbon in the soil. The field of FSBSI “The All-Russia Research Institute of Legumes and Groat Crops (VNIIZBK) (village Streletskiy, Orel region) served as the experimental site. The activity of nitrogen fixation, denitrification, methanogenesis, and carbon dioxide emission was determined by gas chromatography. Phylogenetic diversity was studied using Next-Generation Sequencing (NGS) Method. The intensity of nitrogen fixation processes is 8 times higher in the case of treatment with polycomponent biopreparation “CBC” and 14 times higher – with “MPC”. СО2 emission decreases in case of application biological preparation “Rhizobophyt” by 0.8 times and by 5 times in case of “CBC” application. Treatment with “MPC” stimulates the emission of carbon dioxide by 1.3 times. When treated with “Rhizobophyt”, actual denitrification increases one and half times; when the potential activity of denitrification does not have significant differences with the control. Emission of methane is reduced by treatment with all biological products presented in the study: 1.3 times with the use of “Rhizobophyt” and “Cyanobacterial consortium”, 1.6 times – with the “Microbial polyfunctional consortium”. Bacterial communities of all studied soil samples consist mainly of phylums Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Gemmatimonadetes, Planctomycetes. Proteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria are dominant., №2(14) (2018)