Разработка технологии культивирования растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) с использованием почвенной микрофлоры
4. Микоризация в условиях лабораторного эксперимента
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb-2018-3-1346Аннотация
Scorzonera tau-saghyz - эндемик Казахстана, способный накапливать до 40% каучука в сухих корнях по качеству не уступающий каучуку гевеи. Сейчас ведутся научно-исследовательские работы по восстановлению численности данного вида, а также по разработке эффективных и рентабельных биотехнологий получения коммерческого каучука из корней S. tau-saghyz.
В условиях длительного лабораторного эксперимента осуществлена микоризация проростков тау-сагыза. В качестве инокулята использованы грибы-микоризообразователи рр. Claroideoglomus и Rhizophagus (Claroideoglomus etunicatum (Schüssler/Walker), Rhizophagus intraradices (Schüssler/Walker), Claroideoglomus claroideum (Schüssler/Walker)). В корнях зараженных растений были выявлены структуры характерные для грибов, образующих микоризы арбускулярного типа: несептированный мицелий, везикулы и арбускулы.
Не микоризные экземпляры в варианте опыта с внесением инокулюма эндомикоризы не выявлены - частота встречаемости микоризной инфекции в изученных образцах корней тау-сагыза составила 100 %. Растения в варианте опыта с внесением инокулюма гриба-микоризообразователя росли заметно лучше, чем не микоризные. Средние показатели высоты и количества листьев микоризных растений была в 1,5 раза выше, чем у не микоризных, что является доказательством важности арбускулярных микориз в жизнедеятельности стенотопного, редкого и исчезающего вида тау-сагыз.
Использование эндомикориз может в существенной степени способствовать разработке современных, рентабельных биотехнологий, направленных на восстановление численности в природе и получение коммерческого каучука из корней S. tau-saghyz. Данные исследования приобретают особую актуальность в свете растущего спроса в мире на натуральный каучук и поиска альтернативных, в отличии от Гевеи источников природного каучука.
Ключевые слова: Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et G.G. Bosse, натуральный каучук, Glomeromycota, Claroideoglomus etunicatum (Schüssler/Walker), Rhizophagus intraradices (Schüssler/Walker), Claroideoglomus claroideum (Schüssler/Walker).
Библиографиялық сілтемелер
Gelling K. On the Rebound. Scientists revive search for new rubber sources // Science News. – 2013. - №9. – Р. 67-71.
van Beilen J.B., Poirier Y. Establishment of new crops for the production of natural rubber. // Trends Biotechnol. – 2007. - №25. – Р. 522-529.
Mooibroek, H., Cornish, K., Alternative sources of natural rubber.// Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2000. - №53. – Р. 355–365.
Павлов И.В. Растительные ресурсы Южного Казахстана. - М.: Московское общество испытателей природы, 1947. – 128 с.
Культиасов М.В. Тау-сагыз и введение его в культуру. - Ленинград, Издательство Академии наук СССР, 1938. - 315 с.
Богуспаев К.К., Адильбаев Ж.А., Фалеев Д.Г., Жанатаев Ж.А., Турашева С.К., Самбетов К.К. Перспективы разработки технологий восстановления популяции растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) в Каратауском государственном природном заповеднике // Вестник КазНУ, серия экологическая. - 2013. - №2/2, (38). - С. 64-70.
Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. - М., Наука, 1981. - 177 С.
Шнырева-Драга А.В. Взаимоотношения партнеров в симбиозе везикулярно-арбускулярного типа // Микология и фитопатология. - 1990. - Т. 24, Вып. 6. - С. 583-590.
Sharma A.K., Johri B.N. Arbusсular Mycorrhizae Interactions in Plants, Rizosphere and Soils. - Plymouth: Science Publichers UK, 2002. – 363 р.
Peterson L.R., Massicotte B., Lewis H.M. Mycorrhizas: Anatomy and Cell Biology – Ottava, National Research Council of Canada, 2004. – 173 p.
Smith S.E., Read D.J. Mycorrhizal symbiosis. - Third Edition. NY. Acad Press. - 2008. - 787 p.
Singh R.K., Gogoi P. Augmented growth of long pepper in response to arbuscular mycorrhizal inoculation. // J. Forest. Res. - 2012. - Vol. 23, № 2. - P. 339-344.
Shukla A., Kumar A., Jha A., Ajit.,Rao D.V.K. Nageswara. Phosphorus threshold for arbuscularmycorrhizal colonization of crops and tree seedlings // Biol. and Fert. Soils.- 2012. - Vol. 48, № 1. - P. 109-116.
Cozzolino V., Di M.V., Piccolo A. Impact of arbuscular mycorrhizal fungi applications on maize production and soil phosphorus availability. // J. Geochem. Explor. - 2013. - № 129. - P. 40-44.
Thompson J.P., Clewett T.G., Fiske M.L. Field inoculation with arbuscular-mycorrhizal fungi overcomes phosphorus and zinc deficiencies of linseed (Linum usitatissimum) in a vertisol subject to long-fallow disorder. // Plant and Soil. - 2013. - Vol. 371, № 1-2. - P. 117-137.
Soares A.C.F., da Silva S.C., da Silva G.M., de Sousa L.F. Fungos micorrizicos arbusculares no crescimento e nutricao de mudas de jenipapeiro. // Rev. cienc. agron. - 2012. - Vol. 43, № 1. - P. 47-54.
Umamaheswari N., Kannahi M., Selvaraj T. Effect of native AM fungi on growth, nutrition and biochemical constituents of Crotalaria juncea. // J. Ecobiol. - 2010. - Vol. 26, № 3-4. - P. 341-348.
Merrild M. P., Ambus P., Rosendahl S., Jakobsen I. Common arbuscular mycorrhizal networks amplify competition for phosphorus between seedlings and established plants. // New Phytol. - 2013. - Vol. 200, № 1. - P. 229-240.
Walder F., Niemann H., Natarajan M., Lehmann M. F., Boller T., Wiemken A. Mycorrhizal networks: Common goods of plants shared under unequal terms of trade. // Plant Physiol. - 2012. - Vol. 159, № 2. - P. 789-797.
Фалеев Д.Г. Арбускулярная микориза тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) Каратауского ГПЗ (Сырдарьинский Каратау). // Вестник КазНУ, серия экологическая. – 2014. - №1/1, (40). - С. 427-434.
Богуспаев К.К., Фалеев Д.Г., Касымбеков Б.К. Разработка технологии культивирования растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) с использованием почвенной микрофлоры: 1. Изучение микосимбиотрофизма в природе и в условиях культивирования // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2014. - № 2 (61). – С. 41-50.
Blaszkowski J. Glomeromycota. – Krakow, W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 2012. – 303 p.
References
Blaszkowski J. (2012) Glomeromycota. Krakow: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 303 p.
Boguspaev K.K., Adilbaev Zh.A., Faleyev D.G., Zhanataev Zh.A., Turasheva S.K., Sambetov K.K. (2013) Perspektivy razrabotki tehnologii vosstanovlenija populjacyi rastenii tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch., Et Bosse) v Karatauskom gosudarstvennom prirodnom zapovednike [Prospects for the development of technologies for the restoration of the population of tau-sagyz plants (Scorzonera tau-saghyz Lipsch., Et Bosse) in the Karatau State Nature Reserve.]. KazNU Bulletin. Biology series. no 2 / 2, (38), pp. 64-70.
Boguspaev K.K., Faleyev D.G., Kasymbekov B.K. (2014) Razrabotka tehnologii kultivirovanija rastenii tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) s ispolzovaniem pochvennoi mikroflory: 1. Izuchenie mikosimbiotrofizma v prirode i v uslovijach kultivirovanija [Development of the technology of cultivation of tau-sagyz plants (Scorzonera tau-saghyz Lipsch, et Bosse) using soil microflora: 1. Study of mycosymbiotrophism in nature and under cultivation conditions]. KazNU Bulletin. Biology series. no 2 (61), pp. 41-50.
Cozzolino V., Di M.V., Piccolo A. (2013) Impact of arbuscular mycorrhizal fungi applications on maize production and soil phosphorus availability. J. Geochem. Explor. no 129, pp. 40-44.
Faleyev D.G. (2014) Arbuscularnaja mycoriza tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. Et Bosse) Karatauskogo GPZ (Syrdarinskii Karatau) [Arbuscular mycorrhiza of tau-sagyz (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. Et Bosse) of the Karatau Gas Processing Plant (Syrdarya Karatau]. KazNU Bulletin. Ecology series. no 1/1, (40), pp. 427-434.
Gelling K. (2013) On the Rebound. Scientists revive search for new rubber sources. Science News. no 9, pp. 67-71.
Kultiazov M.V. (1938) Tau-sagyz and its introduction into culture [Tau-sagyz and its introduction into culture]. - Leningrad, Publishing house of the USSR Academy of Sciences. 315 p.
Merrild M.P., Ambus P., Rosendahl S., Jakobsen I. (2013) Common arbuscular mycorrhizal networks amplify competition for phosphorus between seedlings and established plants. New Phytol. vol. 200, no 1, pp. 229-240.
Mooibroek, H., Cornish, K., (2000) Alternative sources of natural rubber. Appl. Microbiol. Biotechnol. no 53, pp. 355–365.
Pavlov I.V. (1947) Rastitelnye resursy Juzhnogo Kazakhstana [Plant resources of Southern Kazakhstan]. – M.: Moskovskoe Obshestvo ispytatelei prirody. – 128 p.
Peterson L.R., Massicotte B., Lewis H.M. (2004) Mycorrhizas: Anatomy and Cell Biology – Ottava, National Research Council of Canada, 173 p.
Selivanov I.A. (1981) Mycosymbiotrophism kak forma konsortivnyh svjazei v rastitelnom pokrove Sovetskogo Sojuza [Mycosymbiotrophism as a form of consortium connections in the plant cover of the Soviet Union]. M., Nauka, 177 p.
Sharma A.K., Johri B.N. (2002) Arbusсular Mycorrhizae Interactions in Plants, Rizosphere and Soils. Plymouth: Science Publichers UK, 363 р.
Shnyreva-Draga A.V. (1990) Vzaimootnoshenija partnerov v simbioze vezikuljarno-arbuskuljarnogo tipa [Mutual relations of partners in symbiosis of the vesicular-arbuscular type. Mycology and phytopathology]. Mikologija i fitopatologija. vol. 24, no 6. pp. 583-590.
Shukla A., Kumar A., Jha A., Ajit. Rao D.V.K. Nageswara. (2012) Phosphorus threshold for arbuscularmycorrhizal colonization of crops and tree seedlings. Biol. and Fert. Soils. vol. 48, no 1, pp. 109-116.
Singh R.K., Gogoi P. (2012) Augmented growth of long pepper in response to arbuscular mycorrhizal inoculation. J. Forest. Res. Vol. 23, no 2, pp. 339-344.
Smith S.E., Read D.J. (2008) Mycorrhizal symbiosis. Third Edition. NY. Acad Press. 787 p.
Soares A.C.F., da Silva S.C., da Silva G.M., de Sousa L.F. (2012) Fungos micorrizicos arbusculares no crescimento e nutricao de mudas de jenipapeiro. Rev. cienc. agron. vol. 43, no 1, pp. 47-54.
Thompson J.P., Clewett T.G., Fiske M.L. (2013) Field inoculation with arbuscular-mycorrhizal fungi overcomes phosphorus and zinc deficiencies of linseed (Linum usitatissimum) in a vertisol subject to long-fallow disorder. Plant and Soil. vol. 371, no 1-2, pp. 117-137.
Umamaheswari N., Kannahi M., Selvaraj T. (2010) Effect of native AM fungi on growth, nutrition and biochemical constituents of Crotalaria juncea. J. Ecobiol. vol. 26, no 3-4, pp. 341-348.
van Beilen J.B., Poirier Y. (2007) Establishment of new crops for the production of natural rubber. Trends Biotechnol. no 25, pp. 522-529.
Walder F., Niemann H., Natarajan M., Lehmann M.F., Boller T., Wiemken A. (2012) Mycorrhizal networks: Common goods of plants shared under unequal terms of trade. Plant Physiol. –vol. 159, no 2, pp. 789-797.
van Beilen J.B., Poirier Y. Establishment of new crops for the production of natural rubber. // Trends Biotechnol. – 2007. - №25. – Р. 522-529.
Mooibroek, H., Cornish, K., Alternative sources of natural rubber.// Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2000. - №53. – Р. 355–365.
Павлов И.В. Растительные ресурсы Южного Казахстана. - М.: Московское общество испытателей природы, 1947. – 128 с.
Культиасов М.В. Тау-сагыз и введение его в культуру. - Ленинград, Издательство Академии наук СССР, 1938. - 315 с.
Богуспаев К.К., Адильбаев Ж.А., Фалеев Д.Г., Жанатаев Ж.А., Турашева С.К., Самбетов К.К. Перспективы разработки технологий восстановления популяции растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) в Каратауском государственном природном заповеднике // Вестник КазНУ, серия экологическая. - 2013. - №2/2, (38). - С. 64-70.
Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. - М., Наука, 1981. - 177 С.
Шнырева-Драга А.В. Взаимоотношения партнеров в симбиозе везикулярно-арбускулярного типа // Микология и фитопатология. - 1990. - Т. 24, Вып. 6. - С. 583-590.
Sharma A.K., Johri B.N. Arbusсular Mycorrhizae Interactions in Plants, Rizosphere and Soils. - Plymouth: Science Publichers UK, 2002. – 363 р.
Peterson L.R., Massicotte B., Lewis H.M. Mycorrhizas: Anatomy and Cell Biology – Ottava, National Research Council of Canada, 2004. – 173 p.
Smith S.E., Read D.J. Mycorrhizal symbiosis. - Third Edition. NY. Acad Press. - 2008. - 787 p.
Singh R.K., Gogoi P. Augmented growth of long pepper in response to arbuscular mycorrhizal inoculation. // J. Forest. Res. - 2012. - Vol. 23, № 2. - P. 339-344.
Shukla A., Kumar A., Jha A., Ajit.,Rao D.V.K. Nageswara. Phosphorus threshold for arbuscularmycorrhizal colonization of crops and tree seedlings // Biol. and Fert. Soils.- 2012. - Vol. 48, № 1. - P. 109-116.
Cozzolino V., Di M.V., Piccolo A. Impact of arbuscular mycorrhizal fungi applications on maize production and soil phosphorus availability. // J. Geochem. Explor. - 2013. - № 129. - P. 40-44.
Thompson J.P., Clewett T.G., Fiske M.L. Field inoculation with arbuscular-mycorrhizal fungi overcomes phosphorus and zinc deficiencies of linseed (Linum usitatissimum) in a vertisol subject to long-fallow disorder. // Plant and Soil. - 2013. - Vol. 371, № 1-2. - P. 117-137.
Soares A.C.F., da Silva S.C., da Silva G.M., de Sousa L.F. Fungos micorrizicos arbusculares no crescimento e nutricao de mudas de jenipapeiro. // Rev. cienc. agron. - 2012. - Vol. 43, № 1. - P. 47-54.
Umamaheswari N., Kannahi M., Selvaraj T. Effect of native AM fungi on growth, nutrition and biochemical constituents of Crotalaria juncea. // J. Ecobiol. - 2010. - Vol. 26, № 3-4. - P. 341-348.
Merrild M. P., Ambus P., Rosendahl S., Jakobsen I. Common arbuscular mycorrhizal networks amplify competition for phosphorus between seedlings and established plants. // New Phytol. - 2013. - Vol. 200, № 1. - P. 229-240.
Walder F., Niemann H., Natarajan M., Lehmann M. F., Boller T., Wiemken A. Mycorrhizal networks: Common goods of plants shared under unequal terms of trade. // Plant Physiol. - 2012. - Vol. 159, № 2. - P. 789-797.
Фалеев Д.Г. Арбускулярная микориза тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) Каратауского ГПЗ (Сырдарьинский Каратау). // Вестник КазНУ, серия экологическая. – 2014. - №1/1, (40). - С. 427-434.
Богуспаев К.К., Фалеев Д.Г., Касымбеков Б.К. Разработка технологии культивирования растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) с использованием почвенной микрофлоры: 1. Изучение микосимбиотрофизма в природе и в условиях культивирования // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2014. - № 2 (61). – С. 41-50.
Blaszkowski J. Glomeromycota. – Krakow, W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 2012. – 303 p.
References
Blaszkowski J. (2012) Glomeromycota. Krakow: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 303 p.
Boguspaev K.K., Adilbaev Zh.A., Faleyev D.G., Zhanataev Zh.A., Turasheva S.K., Sambetov K.K. (2013) Perspektivy razrabotki tehnologii vosstanovlenija populjacyi rastenii tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch., Et Bosse) v Karatauskom gosudarstvennom prirodnom zapovednike [Prospects for the development of technologies for the restoration of the population of tau-sagyz plants (Scorzonera tau-saghyz Lipsch., Et Bosse) in the Karatau State Nature Reserve.]. KazNU Bulletin. Biology series. no 2 / 2, (38), pp. 64-70.
Boguspaev K.K., Faleyev D.G., Kasymbekov B.K. (2014) Razrabotka tehnologii kultivirovanija rastenii tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) s ispolzovaniem pochvennoi mikroflory: 1. Izuchenie mikosimbiotrofizma v prirode i v uslovijach kultivirovanija [Development of the technology of cultivation of tau-sagyz plants (Scorzonera tau-saghyz Lipsch, et Bosse) using soil microflora: 1. Study of mycosymbiotrophism in nature and under cultivation conditions]. KazNU Bulletin. Biology series. no 2 (61), pp. 41-50.
Cozzolino V., Di M.V., Piccolo A. (2013) Impact of arbuscular mycorrhizal fungi applications on maize production and soil phosphorus availability. J. Geochem. Explor. no 129, pp. 40-44.
Faleyev D.G. (2014) Arbuscularnaja mycoriza tau-sagyza (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. Et Bosse) Karatauskogo GPZ (Syrdarinskii Karatau) [Arbuscular mycorrhiza of tau-sagyz (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. Et Bosse) of the Karatau Gas Processing Plant (Syrdarya Karatau]. KazNU Bulletin. Ecology series. no 1/1, (40), pp. 427-434.
Gelling K. (2013) On the Rebound. Scientists revive search for new rubber sources. Science News. no 9, pp. 67-71.
Kultiazov M.V. (1938) Tau-sagyz and its introduction into culture [Tau-sagyz and its introduction into culture]. - Leningrad, Publishing house of the USSR Academy of Sciences. 315 p.
Merrild M.P., Ambus P., Rosendahl S., Jakobsen I. (2013) Common arbuscular mycorrhizal networks amplify competition for phosphorus between seedlings and established plants. New Phytol. vol. 200, no 1, pp. 229-240.
Mooibroek, H., Cornish, K., (2000) Alternative sources of natural rubber. Appl. Microbiol. Biotechnol. no 53, pp. 355–365.
Pavlov I.V. (1947) Rastitelnye resursy Juzhnogo Kazakhstana [Plant resources of Southern Kazakhstan]. – M.: Moskovskoe Obshestvo ispytatelei prirody. – 128 p.
Peterson L.R., Massicotte B., Lewis H.M. (2004) Mycorrhizas: Anatomy and Cell Biology – Ottava, National Research Council of Canada, 173 p.
Selivanov I.A. (1981) Mycosymbiotrophism kak forma konsortivnyh svjazei v rastitelnom pokrove Sovetskogo Sojuza [Mycosymbiotrophism as a form of consortium connections in the plant cover of the Soviet Union]. M., Nauka, 177 p.
Sharma A.K., Johri B.N. (2002) Arbusсular Mycorrhizae Interactions in Plants, Rizosphere and Soils. Plymouth: Science Publichers UK, 363 р.
Shnyreva-Draga A.V. (1990) Vzaimootnoshenija partnerov v simbioze vezikuljarno-arbuskuljarnogo tipa [Mutual relations of partners in symbiosis of the vesicular-arbuscular type. Mycology and phytopathology]. Mikologija i fitopatologija. vol. 24, no 6. pp. 583-590.
Shukla A., Kumar A., Jha A., Ajit. Rao D.V.K. Nageswara. (2012) Phosphorus threshold for arbuscularmycorrhizal colonization of crops and tree seedlings. Biol. and Fert. Soils. vol. 48, no 1, pp. 109-116.
Singh R.K., Gogoi P. (2012) Augmented growth of long pepper in response to arbuscular mycorrhizal inoculation. J. Forest. Res. Vol. 23, no 2, pp. 339-344.
Smith S.E., Read D.J. (2008) Mycorrhizal symbiosis. Third Edition. NY. Acad Press. 787 p.
Soares A.C.F., da Silva S.C., da Silva G.M., de Sousa L.F. (2012) Fungos micorrizicos arbusculares no crescimento e nutricao de mudas de jenipapeiro. Rev. cienc. agron. vol. 43, no 1, pp. 47-54.
Thompson J.P., Clewett T.G., Fiske M.L. (2013) Field inoculation with arbuscular-mycorrhizal fungi overcomes phosphorus and zinc deficiencies of linseed (Linum usitatissimum) in a vertisol subject to long-fallow disorder. Plant and Soil. vol. 371, no 1-2, pp. 117-137.
Umamaheswari N., Kannahi M., Selvaraj T. (2010) Effect of native AM fungi on growth, nutrition and biochemical constituents of Crotalaria juncea. J. Ecobiol. vol. 26, no 3-4, pp. 341-348.
van Beilen J.B., Poirier Y. (2007) Establishment of new crops for the production of natural rubber. Trends Biotechnol. no 25, pp. 522-529.
Walder F., Niemann H., Natarajan M., Lehmann M.F., Boller T., Wiemken A. (2012) Mycorrhizal networks: Common goods of plants shared under unequal terms of trade. Plant Physiol. –vol. 159, no 2, pp. 789-797.
Жүктелулер
Как цитировать
Faleyev, D. G., Kasymbekov, B. K., Faleyev, E. G., Myrzagaliev, Z. Z., & Boguspaev, K. K. (2018). Разработка технологии культивирования растений тау-сагыза (Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse) с использованием почвенной микрофлоры: 4. Микоризация в условиях лабораторного эксперимента. ҚазҰУ Хабаршысы. Биология сериясы, 76(3), 142–151. https://doi.org/10.26577/eb-2018-3-1346
Шығарылым
Бөлім
БИОТЕХНОЛОГИЯ
