Фенотипові та генотипові властивості бактерій роду Pseudomonas - збудників бурої бактеріальної плямистості люпину

11. Данкевич Л.А. Залежність жирнокислотного складу загальних клітинних ліпідів Pseudomonas syringae від методу їх виділення // Молодь і поступ у біології: Матеріали Першої Міжнар. конференції студентів і аспірантів (11 - 14 квітня 2005 р.). - Львів: Львівський нац. ун-т ім. Івана Франка, 2005. -С.163.

12. Данкевич Л.А., Гвоздяк Р.І. Генотипові властивості збудника бурої бактеріальної плямистості люпину ? „Pseudomonas lupini” // 4?та Міжнародна конференція “Фітопатогенні бактерії. Фітонцидологія. Алелопатія.”: Тези доповідей (4?5 жовтня 2005 р.).- Київ, Ін-т мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, 2005. - С.50

АHOТАЦІЯ

Данкевич Л.А. Фенотипові та генотипові властивості бактерій роду Pseudomonas ? збудників бурої бактеріальної плямистості люпину.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07. ? мікробіологія. ? Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2006.

Збудник бурої бактеріальної плямистості люпину виділений Л.Г. Бельтюковою та І.Б. Корольовою(1971) понад сорок років тому і сьогодні завдає значної шкоди бобовим культурам.

На основі окремих фенотипових ознак цей збудник був визначений як новий вид „Pseudomonas lupini”. За вимогами сучасної таксономії цих ознак недостатньо для ідентифікації збудника на рівні виду.

Тому дисертацію присвячено вивченню комплексу фенотипових та генотипових властивостей колекційних і свіжовиділених штамів „P. lupini”, необхідних для встановлення їхнього видового статусу.

Встановлена здатність як свіжовиділених так і колекційних штамів „P. lupini” уражати широке коло бобових культур.

Виявлено, що більшість штамів „P. lupini” за патогенними, морфологічними, культуральними, біохімічними властивостями, а також жирнокислотним і антигенним складом клітин споріднені з типовим штамом P. syringae рv. syringae В1027, що ставить під сумнів існування окремого виду „P. lupini”.

Більшість штамів „P. lupini”, за виключенням штаму 8531, за вмістом ГЦ пар у геномній ДНК споріднені з штамом P. syringae рv. syringae В1027.

Дані сиквенсу повнорозмірної ДНК-копії гену 16S рРНК підтвердили спорідненість більшості досліджених штамів з видом P. syringae. Натомість штам 8531 має 100% гомологію нуклеотидних послідовностей даного гену з P. sаvastanoi pv. glycinea.

За даними аналізу фенотипових та генотипових властивостей більшість штамів віднесено до виду P. syringae і лише штам 8531 до виду P. sаvastanoi.

В роботі також показана залежність стійкості сорту люпину до збудника бурої бактеріальної плямистості люпину від вмісту у ньому алкалоїдів, що необхідно враховувати у селекції нових сортів.

Ключові слова: бура бактеріальна плямистість люпину, P. syringae, „P. lupini”, фенотипові властивості, генотипові властивості.

АННОТАЦИЯ

Данкевич Л.А. Фенотипические и генотипические свойства бактерий рода Pseudomonas ? возбудителей бурой бактериальной пятнистости люпина.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук 03.00.07. ? микробиология. ? Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев, 2006.

Диссертация посвящена определению видового статуса бактерий рода Pseudomonas, индуцирующих бурую бактериальную пятнистость люпина путем изучения их фенотипических и генотипических свойств.

Из отобранных в Киевской области пораженных растений люпина изолировано 18 высоко и средне агрессивных штаммов.

Результаты искусственного заражения растений показали, что уровень устойчивости сорта люпина к возбудителю бурой бактериальной пятнистости люпина зависит от содержания в нем алкалоидов.

Наиболее чувствительными к 22 штаммам „P. lupini” были безалкалоидные, а относительно резистентными ? малоалкалоидные сорта люпина и высокоалколоидный многолетний люпин.

Как свежевыделенные, так и коллекционные штаммы „P. lupini” агрессивны по отношению к широкому кругу бобовых растений: фасоли, сое, гороху, нуту.

Отмеченные выше закономерности могут быть использованы селекционерами при выведении новых стойких к возбудителям сортов люпина и агрономами при создании корректных схем севооборота.

Определено, что и свежевыделенные и коллекционные штаммы „P. lupini”, за исключением штамма 2, характеризуются типичными для фитопатогенных бактерий рода Pseudomonas морфологическими, культуральными и биохимическими свойствами.

Показано, что свежевыделенные штаммы „P. lupini” характеризуются гетерогенным набором антигенов и представлены двумя серогруппами (ІІІ и І). По нашим наблюдениям в природе на люпине, в основном, паразитируют штаммы ІІІ серогруппы.

Данные факты необходимо учитывать при идентификации возбудителя серологическими методами.

Исключение составил штамм 2, который не отнесен ни к одной из серогрупп.

Впервые выявлено сходство жирнокислотного состава клеточных липидов большинства штаммов „P. lupini” и типового штамма P. syringae рv. syringae В1027.

Только штамм 2 имеет подобный P. fluorescens жирнокислотный профиль клеточных липидов.

С помощью метода тепловой денатурации ДНК впервые обнаружена гетерогенность содержания ГЦ пар в геномной ДНК 7 штаммов „P. lupini”. Штамм 8531 имеет большее на 3,1 % количество ГЦ пар в геномной ДНК по сравнению с остальными штаммами и типовым штаммом P. syringae рv. syringae В1027.

Методами ПЦР, клонирования и сиквенирования впервые определены и задепонированы в GenBank нуклеотидные последовательности гена 16S рРНК 7 штаммов ”P. lupini” и типового штамма P. syringae рv. syringae В1027.

С помощью программы BLASTN проведен поиск гомологических последовательностей, который выявил 100% гомологию нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК штамма 8531 и задепонированой в GenBank нуклеотидной последовательности данного гена P. sаvastanoi pv. glycinea.

Остальные штаммы имеют высокий % сродства нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК с задепонироваными в GenBank нуклеотидными последовательностями данного гена патоваров, которые входят в состав как вида P. syringae, так и P. sаvastanoi.

На основе анализа комплекса фенотипических и генотипических свойств определено, что возбудитель бурой бактериальной пятнистости люпина P. lupini” Beltjukova et Koroljova (1971) не является самостоятельным видом. Большинство штаммов отнесено к виду P. syringae, и только штамм 8531 к ? P. sаvastanoi.

Ключевые слова: бурая бактериальная пятнистость люпина, P. syringae, „P. lupini”, фенотипические и генотипические свойства.

SUMMARY

Dankevych L.A. The phenotypic and genotypic properties of bacteria of Pseudomonas genus ? agents of lupine's brown bacterial spottiness.

Thesis for a scientific degree of a candidate of science in biology by speciality 03.00.07 ? microbiology. ? Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2006.

The agent of lupine's brown bacterial spottiness was isolated by L.G. Beltjukova and I. B. Koroljova more than forty years ago and today causes significant reduce of crop capacity of legumes.

On the basis of single phenotypic and genotypic properties this pathogen was defined as a new species ? „Pseudomonas lupini”. According to requirements of present day taxonomy these characteristics aren't enough for pathogen identification on species level.

Therefore the thesis is dedicated to studying of phenotypic and genotypic properties complex of collection and fresh isolated strains „P. lupini”, which sufficient for its species definition.

It has been established the ability of the fresh isolated as well as collection strains „P. lupini” to strike the wide range of legumes.

It is revealed, that the majority of „P. lupini” strains on pathogenic, morphological, cultural, biochemical properties, as well as antigenic and fatty acids composition of cells are related to the typical strain P. syringae рv. syringae В1027 that raises a doubt the existence of single „P. lupini” species.

The majority of „P. lupini” strains for the exception of strain 8531 in GC contents in genomic DNA are related to the typical strain P. syringae рv. syringae В1027.

The data of full-size DNA replica of 16S rRNA gene sequence confirmed relationship of the majority of investigated strains with species P. syringae. However the strain 8531 has 100% nucleotide's chain homology with P. sаvastanoi pv. glycinea.

On results of phenotypic and genotypic properties analyzing the majority of investigated strains belong to species P. syringae and only the strains 8531 to ? P. sаvastanoi.

In thesis it has been also shown that lupine's sort resistance to lupine's brown bacterial spottiness agent depends on sort's content of alkaloids, that's must taken to attention in selection of new legumes sorts.

Key words: lupine's brown bacterial spottiness, P. syringae, „P. lupini”, phenotypic and genotypic properties.

Размещено на Allbest.ru