БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Биологический факультет

Кафедра генетики

Отчет по летней учебной практике

Студентки 4 курса

Белькевич Е.Е.

Научный руководитель:

доцент кафедры генетики

кандидат биологических наук

Храмцова Елена Аркадьевна

Минск 2013

Оглавление

	Стр.
ВВЕДЕНИЕ	3
1.Материалы и методы	5
1.1. Объект исследований
1.2. Среды и реактивы
1.4. Методы	9
2.Результаты 2.1 Изучение локализации бактерий P.putida 2.2 Трансформация клеток Pseudomonas putida В37 2.3. Исследование способности бактерии Pseudomonas putida B37 (pACD) стимулировать рост сельскохозяйственных растений томатов в условиях загрязнения грунта тяжёлыми металлами	13 15 16
Выводы	20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	21

Введение

Одним из центральных вопросов современной биологической науки является вопрос о взаимодействии микроорганизмов с высшими растениями, которые обеспечивают регуляцию жизненных процессов. Именно взаимодействие микроорганизмов с высшими растениями регулирует слаженность физиологических процессов, упорядоченность развития организмов, способность их к адаптации в меняющихся условиях[1,3,4,9].

Ризосферные микроорганизмы положительно влияют на рост и развитие растений, а также способствуют поддержанию здоровья растений и сохранению плодородности почв [1,4]. Бактерии, стимулирующие рост растений, ассоциированы со многими видами растений, и распространены во многих местообитаниях. Как правило, эти бактерии, которые еще называют ризобактериями, обитают на поверхности корней растения и в тесно прилегающих к корням участках почвы – ризосфере [2,7]. Некоторые из бактерий могут проникать внутрь корня и образовывать там эндогенную популяцию [2,5]. Далее такие бактерии могут перемещаться из коры корня в сосуды растения и распространяться по всему растению, населяя его органы. Такие бактерии называются эндофитными.

Бактерии, стимулирующие рост растений, оказывают положительное влияние на рост и развитие растений двумя путями [1,6,7,9]. Опосредованное действие бактерий обусловлено подавлением размножения патогенных почвенных микроорганизмов и предотвращением их негативного влияния на растение [2]. Механизмами такого действия бактерий являются: 1) конкуренция за экологическую нишу; 2) конкуренция за питательные вещества; 3) образование антибиотических веществ, ингибирующих жизнедеятельность патогенных микроорганизмов; 4) индукция системной устойчивости растения к широкому спектру патогенов [1,7].

К основным механизмам стимуляции роста растений микроорганизмами «прямого действия» относятся: 1) фиксация атмосферного азота, который затем используется растением; 2) синтез сидерофоров, которые солюбилизируют и связывают железо из почвы и обеспечивают им растительные клетки; 3) солюбилизация других минеральных веществ (таких, как фосфор), которые затем используются растением; 4) синтез фитогормонов, ускоряющих различные стадии роста растений (ауксины, цитокинины); 5) синтез ферментов, способных регулировать количество растительных гормонов[1,3,4,8,9]. Конкретный вид бактерий может оказывать влияние на рост и развитие растений, используя только один или несколько механизмов; кроме того, один вид бактерий может использовать различные механизмы в различных условиях.

Одним из главных механизмов, которые используются бактериями для стимуляции роста растений, является снижение уровня растительного гормона этилена путем дезаминирования непосредственного предшественника этилена 1-аминоциклопропан-1-карбоксилата (АЦК). Эту реакцию осуществляет фермент АЦК – дезаминаза, обнаруженный у многих почвенных бактерий. Благодаря активности этого фермента бактерии снижают негативный эффект этилена на растение, способствуют удлинению корней растения и образованию клубеньков.

Цель: изучение влияния бактериальной АЦК-дезаминазы на повышение устойчивости томатов к воздействию тяжелых металлов.

Задачи:

1. Изучить локализацию бактерий P.putida

2. Трансформировать плазмидой, несущей acdS ген клетки Pseudomonas putida B37.

3. Изучить способность рекомбинантных бактерий P.putida B37 повышать устойчивость растений томатов к стрессу, вызванному тяжелыми металлами.