Везде

ОБНПрикладная биохимия и микробиология Applied Biochemistry and Microbiology

  • ISSN (Print) 0555-1099
  • ISSN (Online) 3034-574X

Фитостимулирующая активность Methylobacterium dichloromethanicum subsp. dichloromethanicum DM4 и его нокаут-мутанта по гену groEL2

Вы можете
Код статьи
S0555109925010088-1
DOI
10.31857/S0555109925010088
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Агафонова Н. В.
  • Аффилиация: Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, ФИЦ “Пущинский научный центр биологических исследований РАН”
Том/ Выпуск
Том 61 / Номер выпуска 1
Страницы
77-88
Аннотация
Впервые проведен анализ генома деструктора дихлорметана Methylobacterium dichloromethanicum subsp. dichloromethanicum DM4 на наличие генетических детерминант, указывающих на его потенциал как стимулятора роста растений, а также определена способность данного штамма и его нокаут-мутанта по гену groEL2 к улучшению роста растений. В геноме штамма DM4 обнаружены гены, отвечающие за биосинтез фитогормонов (индолил-3-уксусной кислоты и цитокининов), сидерофоров, каротиноидов, поли-β-гидроксибутирата, гидролитических ферментов, а также ферментов, участвующих деградации D-цистеина, в защите от УФ-повреждений и солюбилизации фосфатов. Инокуляция ростков салата штаммом DM4 положительно влияла на рост и развитие растений, повышала адаптивную защиту и устойчивость к кратковременному температурному стрессу в вегетационных опытах. Сравнительный анализ продукции ауксинов, сидерофоров, гидролитических ферментов, D-цистеиндесульфогидразной активности, способности к солюбилизации нерастворимых фосфатов у штаммов DM4 и DM4 ΔgroEL2 показал, что нарушение структуры гена groEL2 приводило к снижению синтеза индолпроизводных и фосфатсолюбилизирующей способности у мутантного штамма. Оценка влияния инокуляции указанными штаммами растений салата также продемонстрировала уменьшение фитостимулирующего потенциала DM4 ΔgroEL2 по сравнению с исходным штаммом. Полученные данные свидетельствуют об опосредованном влиянии шаперонина GroEL2 у M. dichloromethanicum subsp. dichloromethanicum DM4 на его фитостимулирующую активность.
Ключевые слова
розовоокрашенные факультативные метилотрофные бактерии стимуляция роста растений фитостимулирующая активность стресс шаперонины Methylobacterium
Дата публикации
12.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
17

Библиография

  1. 1. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N. // Microbiology (Moscow). 2002. V. 71. P. 123–132. https://doi.org/10.1023/A:1015183832622
  2. 2. Vuilleumier S. // Biotechnology for the Environment: Strategy and Fundamentals. / Eds. S. N. Agathos, W. Reineke.: Springer Dordrecht , 2002. P. 105–130. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0357-5_7
  3. 3. Torgonskaya M.L., Doronina N.V., Hourcade E., Trotsenko Y.A., Vuilleumier S. // J. Basic Microbiol. 2011. V. 51. P. 296–303. https://doi.org/10.1002/jobm.201000280
  4. 4. Vorholt J.A. // Nat. Rev. Microbiol. 2012. V. 10. P. 828–840. https://doi.org/10.1038/nrmicro2910
  5. 5. Fall R., Benson A.A. // Trends Plant Sci. 1996. V. 1. № 9. P. 296–301. https://doi.org/10.1016/S1360-1385 (96)88175-0
  6. 6. Федоров Д.Н., Доронина Н.В., Троценко Ю.А. // Микробиология. 2011. Т. 80. № 4. С. 435–446.
  7. 7. Агафонова Н.В., Капаруллина Е.Н., Доронина Н.В., Троценко Ю.А. // Микробиология. 2014. Т. 83. № 1. С. 28–32. https://doi: 10.7868/S0026365614010029
  8. 8. Kwak M.J., Jeong H., Madhaiyan M., Lee Y., Sa T.M., Oh T.K., Kim J.F. // PloS ONE. 2014. V. 9. P. e106704. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0106704
  9. 9. Alessa O., Ogura Y., Fujitani Y., Takami H., Hayashi T., Sahin N., Tani A. // Front Microbiol. 2021. V. 12. P. 740610. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.740610
  10. 10. Kumar C.M., Mande S.C., Mahajan G. // Cell Stress Chaperones. 2015. V. 20. № 4. P. 555–574. https://doi.org/10.1007/s12192-015-0598-8
  11. 11. Hayer-Hartl M., Bracher A., Hartl F.U. // Trends Biochem. Sci. 2016. V. 41. P. 62–76. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2015.07.009
  12. 12. Mizobata T., Kawata Y. // Biophys. Rev. 2018. V. 10. P. 631–640. https://doi.org/10.1007/s12551-017-0332-0
  13. 13. Fischer H.M., Schneider K., Babst M., Hennecke H. // Arch. Microbiol. 1999. V. 171. P. 279–289. https://doi.org/10.1007/s002030050711
  14. 14. Bittner A.N., Foltz A., Oke V. // J. Bacteriol. 2007. V. 189. P. 1884–1889. https://doi.org/10.1128/jb.01542-06
  15. 15. Torgonskaya M. L., Firsova Y.E., Ekimova G.A., Grouzdev D.S., Agafonova N.V. // Microbiology (Moscow). 2024. V. 93. P. 14–27. https://doi.org/10.1134/S0026261723601768
  16. 16. Doronina N.V, Trotsenko Y.A., Tourova T.P., Kuznetsov B.B., Leisinger T. // Syst. Appl. Microbiol. 2000. V. 23. P. 210–218. https://doi.org/10.1016/S0723-2020 (00)80007-7
  17. 17. Firsova Y.E., Torgonskaya M.L. // Antonie van Leeuwenhoek. 2020. V. 113. P. 101–116. https://doi.org/10.1007/s10482-019-01320-5
  18. 18. Green P.N., Ardley J.K. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2018. V. 68. P. 2727–2748. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.002856
  19. 19. Firsova Y.E., Torgonskaya M.L., Trotsenko Y.A. // Microbiology (Moscow). 2015. V. 84. P. 796–803. https://doi.org/10.1134/S002626171506003X
  20. 20. Aziz R.K., Bartels D., Best A.A., De Jongh M., Disz T., Edwards R.A. et al. // BMC genomics. 2008. V. 9. P. 1–15. https://doi.org/10.1186/1471-2164-9-75
  21. 21. Tatusova T., DiCuccio M., Badretdin A., Chetvernin V., Nawrocki E.P. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. P. 6614–6624. https://doi.org/10.1093/nar/gkw569
  22. 22. Kanehisa M., Sato Y., Kawashima M., Furumichi M., Tanabe M. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. P. D457–D462. https://doi.org/10.1093/nar/gkv1070
  23. 23. Капаруллина Е.Н., Доронина Н.В., Мустахимов И.И., Агафонова Н.В., Троценко Ю.А. // Микробиология. 2017. Т. 86. № 1. С. 107–113. https://doi.org/10.7868/S0026365617010086
  24. 24. Gordon S.A., Weber R.P. // Plant Physiol. 1951. V. 26. № 1. P. 192–195. https://doi.org/10.1104/pp.26.1.192
  25. 25. Schwyn B., Neilands J.B. // Anal. Biochem. 1987. V. 160. № 1. P. 47–56. https://doi.org/10.1016/0003-2697 (87)90612-9
  26. 26. Wang S., Wang J., Zhou Y., Huang Y., Tang X. // Curr. Microbiol. 2022. V. 79. № 2. P. 66. https://doi.org/10.1007/s00284-021-02755-8
  27. 27. Rodríguez H., Gonzalez T., Selman G. // J. Biotechnol. 2000. V. 84 (2). P. 155–161. https://doi.org/10.1016/S0168-1656 (00)00347-3
  28. 28. Son H.J., Park G.T., Cha M.S., Heo M.S. // Bioresour. Technol. 2006. V. 97. № 2. P. 204–210. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2005.02.021
  29. 29. Jiang L., Seo J., Peng Y., Jeon D., Park S.J., Kim C.Y. et al. // AMB Express. 2023. V. 13. P. 9. https://doi.org/10.1186/s13568-023-01514-1
  30. 30. Siegel M. // Anal. Biochem. 1965. V. 11. P. 126-132. https://doi.org/10.1016/0003-2697 (65)90051-5
  31. 31. Wintermans J.F.G.M., De Mots A. // Biochim. Biophys. Acta. 1965. V. 109. P. 448–453.
  32. 32. Агафонова Н.В., Доронина Н.В., Троценко Ю.А. // Прикл. биохимия и микробиология. 2016. Т. 52. №. 2. С. 210–216. https://doi.org/10.7868/S0555109916020021
  33. 33. Чернядьев И.И. // Прикл. биохимия и микробиология. 2001. Т. 37. С. 466–471.
  34. 34. Pine L., Hoffman P.S., Malcolm G.B., Benson R.F., Keen M.G. // J. Clinic. Microbiol. 1984. V. 20. P. 421–429. https://doi.org/10.1128/jcm.20.3.421-429.1984
  35. 35. Bradford M.M. // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697 (76)90527-3
  36. 36. Costa H., Gallego S.M., Tomaro M.L. // Plant Sci. 2002. V. 162. P. 939–945. https://doi.org/10.1016/S0168-9452 (02)00051-1
  37. 37. Vuilleumier S., Chistoserdova L., Lee M.C., Bringel F., Lajus A. et al. // PLoS ONE. 2009. V. 4. P. e5584. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0005584
  38. 38. Frébort I., Kowalska M., Hluska T., Frébortová J., Galuszka P. // J. Exp. Bot. 2011. V. 62. P. 2431–2452. https://doi.org/10.1093/jxb/err004
  39. 39. Arif Y., Hayat S., Yusuf M., Bajguz A. // Plant Physiol. Biochem. 2021. V. 158. P. 372–384. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2020.11.045
  40. 40. Jha P., Panwar J., Jha P.N. // J. Environ. Sustain. 2018. V. 1. P. 25–38. https://doi.org/10.1007/s42398-018-0011-5
  41. 41. Verma V.C., Singh S.K., Prakash S. // J. Basic Microbiol. 2011. V. 51. P. 550–556. https://doi.org/10.1002/jobm.201000155
  42. 42. Ghavami N., Alikhani H.A., Pourbabaei A.A., Besharati H. // J. Plant Nutr. 2017. V. 40. № 5. P. 736–746. https://doi.org/10.1080/01904167.2016.1262409
  43. 43. Bianco C., Imperlini E., Defez R. // Plant Signal Behav. 2009. V. 4. P. 763–765. https://doi.org/10.1093/jxb/erp140
  44. 44. Spaepen S., Das F., Luyten E., Michiels J., Vanderleyden J. // FEMS Microbiol. Lett. 2009. V. 291. P. 195–200. https://doi.org/10.1111/ j.1574-6968.2008.01453.x
  45. 45. Федоров Д.Н., Бут С.Ю., Доронина Н.В., Троценко Ю.А. // Микробиология. 2009. Т. 78. № 6. С. 844–846.
  46. 46. Patten C.L., Blakney A.J.C., Coulson T.J.D. // Crit. Rev. Microbiol. 2013. V. 39. P. 395–415. https://doi.org/10.3109/1040841X.2012.716819
  47. 47. Lin H.R., Shu H.Y., Lin G.H. // Microbiol. Res. 2018. V. 216. P. 30–39. https://doi.org/org/10.1016/j.micres.2018.08.004
  48. 48. Duca D.R., Glick B.R // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2020. V. 104. P. 8607–8619. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10869-5
  49. 49. Kunkel B.N., Johnson J.M.B. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2021. V. 13. P. a040022. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a040022
  50. 50. Ivanova L.A., Zolotareva N.V., Ronzhina D.A., Podgaevskaya E.N., Migalina S.V., Ivanov L.A. // Flora. 2018. V. 239. P. 11–19. https://doi.org/10.1016/j.flora.2017.11.005
  51. 51. Esteban R., Barrutia O., Artetxe U., Fernández‐Marín B., Hernández A., García‐Plazaola J.I. // New Phytologist. 2015. V. 206. P. 268–280. https://doi.org/10.1111/nph.13186
  52. 52. Mittler R. // Trends Plant Sci. 2002. V. 7. P. 405–410. https://doi.org/10.1016/S1360-1385 (02)02312-9
  53. 53. Нарайкина Н.В., Синькевич М.С., Дерябин А.Н., Трунова Т.И. // Физиология растений. 2018. Т. 65. № 5. С. 340–347. https://doi.org/10.1134/S0015330318050226
  54. 54. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур. М.: Дрофа, 2010. 638 с.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека