Мікроскопічні дослідження впливу фітоплазмової інфекції на симбіотичну систему Medicago sativa –Rhizobium meliloti в модельованих умовах

  • К. С. Коробкова Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
  • Т. В. Затовська Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
  • М. С. Харчук Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v28.1370

Анотація

Мета. Метою роботи було дослідити на мікроскопічному рівні особливості взаємодії Acholeplasma laidlawii var. granulum 118 із рослинною-мішенню Medicago sativa, а також визначити роль штамів Rhizobium meliloti із природними і дефектними полісахаридами у виникненні опірності рослин. Методи. Вирощування рослин і їх інокуляцію бактеріями проводили в умовах мікровегетаційного досліду. Вивчення ультраструктури ділянок коренів люцерни і бульбочок виконували шляхом світлової і електронної мікроскопії. Результати. Ризобійний штам, мутантний за синтезом ліпополісахаридів, частіше утворював на M. sativa нетипові бульбочки, які швидше старішали. У варіанті з подвійною інокуляцією люцерни ризобіями разом з ахолеплазмою спостерігалися зміни морфології бічних коренів рослин, а також деформація бульбочок. Висновки. Результати проведеного дослідження свідчать не лише про здатність фітоплазм проникати через кореневу систему і мігрувати у надземні органи рослин, а й демонструють можливість їх знаходження у бульбочках, утворених ризобіями.

Ключові слова: Mollicutes, ахолеплазма, ризобії, мутант, ліпополісахариди.

Посилання

Borchsenius S.N., Chernova O.A., Chernov V.M., Vonsky M.S. Mycoplasma. St. Petersburg (Russia): Nauka, 2002. 319 p. [in Russian]

Korobkova K.S., Patyka V.P. Recent data on the causative agent of pale green dwarf (Acholeplasma laidlawii var. granulum incertae sedis) in Ukraine: pathogenicity and virulence factors and host reactions. Agricultural Science and Practice. 2015. Vol. 1. P. 30–31.

Ahmad J.N., Renaudin J., Eveillard S., Ahmad J.N., Renaudin J., Eveillard S. Molecular study of the effect of exogenous phytohormones application in “stolbur” phytoplasma infected tomatoes on disease development. Phytopathog. Mollic. 2015. Vol. 5. P. 121–122.

Vankova A.A., Ivanov P.I., Midyannik G.A., Serebrennikova L.A. Interaction between mycoplasmas (A. laidlawii) and plants (Medicago sativa and Lyc. esculentum Mill). Izvestiya TSKHA. 2008. Vol. 1. P. 129–133. [in Russian]

Skripal I.G., Malinovskaya L.P. Medium CM IMV-72 for isolation and cultivation of phytopathogenic mycoplasmas. Microbiol. zhurn. 1984. Vol. 46 (2). P. 71–75. [in Russian]

Zatovskaya T.V., Ushakov K.V., Yurgel S.N., Kosenko L.V., Zakharova I.Ya., Simarov B.V. Obtaining of Tn5 mutants of Rhizobium meliloti with an changed lipopolysaccharides composition and analysis of their symbiotic properties. Genetics. 1998. Vol. 34 (6). P. 742–748. [in Russian]

Ivanova K.A., Tsyganova A.V., Brewin N.J., Tikhonovich I.A., Tsyganov V.E. Induction of host defences by Rhizobium during ineffective nodulation of pea (Pisum sativum L.) carrying symbiotically defective mutations sym40 (PsEFD), sym33 (PsIPD3/PsCYCLOPS) and sym42. Protoplasma. 2015. Vol. 252. P. 1505–1517. [in Russian]

Tsyganova A.V., Kitaeva A.B., Brevin N.J., Tsyganov V.E. Cellular mechanisms of development of symbiotic nodules in leguminous plants. Agricultural biology. 2011. Vol. 3. P. 34–40. [in Russian]

Dodd I.C., Zinovkina N.Y., Safronova V.I., Belimov A.A. Rhizobacterial mediation of plant hormone status. Ann. Appl. Biol. 2010. Vol. 157. P. 361–379.

Chernov V.M., Mukhametshina N.Ye., Gogolev Yu.V., Nesterova T.N., Chernova O.A. Adaptation of mycoplasmas to unfavorable growth conditions: nanotransformation and phytopathogenicity of Acholeplasma laidlawii PG8. RASc Reports. 2007. Vol. 413. P. 271–275. [in Russian]