Реакція самофертильних ліній люцерни на інокуляцію бульбочковими бактеріями
Анотація
В умовах модельного вегетаційного досліду вивчали реакцію самофертильних ліній люцерни Кишварді 46, Кишварді 27, Вертус і Зігуен на інокуляцію бульбочковими бактеріями Sinorhizobium meliloti АС48 та АС88. У результаті досліджень встановлено, що інтенсивність асиміляції N2 симбіотичними системами, утвореними за участі різних генотипів люцерни та активних штамів S. meliloti, є одним із основних факторів, який впливає на урожай вегетативної маси цієї важливої кормової культури. Самофертильні лінії рослин Medicago sativa L., інокульовані різними штамами ризобій, характеризувалися більшими, порівняно з контрольними рослинами люцерни сорту Ярославна, показниками маси сформованих на коренях бульбочок. У всіх досліджуваних нами симбіотичних системах зберігалась традиційна динаміка азотфіксувальної активності кореневих бульбочок – із низькими значеннями у фазу стеблування та інтенсивним зростанням до фаз бутонізації і цвітіння. Найвищий рівень азотфіксації та вегетативного росту рослин (показники зеленої та сухої маси рослин, маси коренів та кореневих бульбочок) встановлено при інокуляції люцерни лінії Кишварді 46 штамом S. meliloti АС48. У рослин цього варіанту показники маси сформованих на коренях бульбочок були більшими порівняно з контролем в 1,8–2,3 рази, зеленої маси в 1,2–1,6 рази та висоти рослин 1,2–1,4 рази упродовж вегетації. Азотфіксувальна активність симбіотичного комплексу рослин лінії Кишварді 27 та бульбочкових бактерій S. meliloti АС48 у фазу цвітіння перевищувала показники симбіотичних систем, сформованих за участю цього ж штаму і рослин ліній Зігуен та Вертус на 13,0 і 39,4 %. За інокуляції рослин ліній Вертус і Зігуен активними штамами S. meliloti АС48 та АС88 відмічені найменші показники азотфіксувальної активності, порівняно з симбіозами, утвореними рослинами ліній Кишварді 27 і 46 та сорту-контролю Ярославна з зазначеними штамами. Відмічено стимулюючий вплив інокуляції насіння люцерни різних генотипів на ріст і розвиток рослин, про що свідчить позитивна динаміка наростання надземної маси, накопичення сухої речовини та вищі, порівняно з контролем, значення (показники) висоти рослин упродовж вегетації.
Завантаження
Посилання
Aksenov Ye.S., Aksenova N.A. Herbaceous plants / In: Ornamental garden plants. Moscow: ABF. Vol.2. 608 p. (In Russian)
Bashkirova, N.V., Hlybovets A.O. (2014). Evaluation of new self-fertile breeding samples of alfalfa (Medicago sativa L.). Plant Varieties Studying and Protection, 1, 10–14. (In Ukrainian)
Volynets A.P. (2013). Phenolic compounds in plant life. Minsk: Belaruskaya navuka. 283 р. (In Russian)
Grebennikov V.G., Kushch Ye.D., Shipilov I.A. (2011). Perennial herbs as a factor in preserving and increasing the fertility of chestnut soils. Fodder Production, 2, 16–17. (In Russian)
Hudz V.P., Shuvar I.A., Yunyk A.V. et al. (2014). Adaptive farming systems: textbook / Ed. V.P.Hudz. Kyiv: "Tsentr uchbovoi literatury". 336 p. (In Ukrainian)
Danylov A.N., Danilova S.A., Karavaeva G.I. (1997). Influence of fertilizers and stubble-root residues of alfalfa on the content and reproduction of humus in the soil. The development of the scientific heritage of academician N.I.Vavilov: abstracts of International Scientific Conference. Saratov, pp. 33–35. (In Russian)
Dospekhov B.A. (1985). Field experience methodology (with basics of statistical processing of research results). Moscow: Agropromizdat. 351 р. (In Russian)
Zheltopuzov V.N., Shipilov I.A., Grebennikov V.G. et al. (2013). Prospects for growing new varieties of alfalfa and its mixtures for the production of high quality fodders. Agricultural Journal, 6(2), 158–164. (In Russian)
Kovbasiuk P. (2013). Growing alfalfa and its fodder value. Рroposition, 12, 78–81. (In Ukrainian)
Kots S.Ya. (2011). Сurrent state of biological nitrogen fixation studies. Physiology and biochemistry of cultivated plants, 43(3), 212–225. (In Ukrainian)
Kots S.Ya. (2001). Physiological bases of highly efficient functioning of alfalfa symbiotic systems in agrocenoses. Dr. Sci. Diss. Kyiv, Institute of Plant Physiology and Genetics NAS of Ukraine. 323 p. (manuscript). (In Ukrainian)
Kots S.Ya., Mykhalkiv L.M. (2005). Physiology of symbiosis and nitrogen nutrition of alfalfa. Kyiv: Logos. 300 p. (In Ukrainian)
Kots S.Ya., Morgun V.V., Patyka V.F. et al. (2010). Biological fixation of nitrogen. Legume-Rhizobium symbiosis. Kiev: Logos. Vol.1. 508 p. (In Russian)
Nazaryuk V.M., Sidorova K.K., Shumny V.K., Klenova M.I. (2004). The role of the macrosymbiont genotype in nitrogen assimilation from the soil and the air. Dokl. Biol. Sci., 394, 44–46. https://doi.org/10.1023/B:DOBS. 0000017127.10198.45
Obidnyak N.I., Bashkirova N.V. (2018). Self-fertility of alfalfa as a way to improve seed productivity of varieties. Breeding, genetics and technologies of cultivation of crops: the Fourth International Scientific-Practical Conference of Young Scientists and Specialists proceedings. Vinnytsya: Nilan, pp. 60–61. (In Ukrainian)
Patyka V.P., Tykhonovych I.A., Filip’yev I.D. et al. (1993). Microorganisms and alternative agriculture / Ed. V.P.Patyka. Kyiv: Urozhay. 167 p. (In Ukrainian)
Postelga S., Filonenko L. (2016). Research of technology for preserving juicy fodder using the latest technical means. Тechnical and technological aspects of development and testing of new machinery and technologies for agriculture of Ukraine, 20. 397–404. (In Ukrainian)
Provorov N.A., Simarov B.V. (1992). Genetic polymorphism of legumes by symbiosis ability with nodule bacteria. Genetika, 28(6), 5–14. (In Russian)
Spaink G., Kondoroshi A., Khukas P. (2002). The Rhizobiaceae, molecular biology of model plant-associated bacteria. Sankt-Peterburg. 567 р. (In Russian)
Tagayev M., Rustambekova N. (1992). The study of varietal-strain specificity of symbiotic nitrogen fixation by nodule bacteria of alfalfa. Abstracts of 2nd Congress of the All-Union Society of Plant Physiology. Moscow. Part 2, p. 203. (In Russian)
Chornolata L.P., Lykhach S.M., Pyryn N.I. et al. (2019). Characteristics of the green mass of different slopes alfalfa carried out in the budding phase. Fodder and fodder production, 87, 114–120. (In Ukrainian)
Entz M.H., Vessey J.K., Kelner D. et al. (1993). Extraction of deep-leached nitrate by short-term alfalfa stands. Canadian Journal of Plant Science, 73(1), 216.
Li X., Brummer E.C. (2012). Applied genetics and genomics in alfalfa breeding. Agronomy, 2(1), 40–61.
McCord P., Gordon V., Saha G. et al. (2014). Detection of QTL for forage yield, lodging resistance and spring vigor traits in alfalfa (Medicago sativa L.). Euphytica, 200, 269–279. https://doi.org/10.1007/s10681-014-1160-y
Pukhtaievych P.P., Kukol E.P., Vorobey N.A. et al. (2019). Efficiency of inoculation by nodule bacteria of alfalfa grown in mixture with smooth bromegrass at various rates of phosphorus and potassium nutrition. Plant Physiology and Genetics, 51(5), 415–424. https://doi.org/10.15407/frg2019.05.415
Quan W.L., Liu X., Wang H.Q. et al. (2016). Comparative physiological and transcriptional analyses of two contrasting drought tolerant alfalfa varieties. Frontiers in Plant Science, 6, 1256. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01256
Robins J.G., Bauchan G.R., Brummer E.C. (2007). Genetic mapping forage yield, plant height, and regrowth at multiple harvests in tetraploid alfalfa (Medicago sativa L.). Crop Science, 47(1), 11–18. https://doi.org/10.2135/cropsci2006.07.0447
Soto-Zarazua M.G., Rodrigues F., Pimentel F.B. et al. (2016). The isoflavone content of two new alfalfa-derived products for instant beverage preparation. Food Function, 7(1), 364–371. https://doi.org/10.1039/C5FO01115A
Tesfaye M., Silverstein K.A.T., Bucciarelli B. et al. (2006). The affymetrix Medicago GeneChip® array is applicable for transcript analysis of alfalfa (Medicago sativa). Functional Plant Biology, 33(8), 783–788. https://doi.org/10.1071/FP06065
Zhang W., Mao P., Li Y. et al. (2017). Assessing of the contributions of pod photosynthesis to carbon acquisition of seed in alfalfa (Medicago sativa L.). Sci. Rep., 7, 42026. https://doi.org/10.1038/srep42026
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
