Перспективы использования ростостимулирующих бактерий для улучшения развития сеянцев яблони

В статье представлены данные по изучению влияния ростостимулирующих бактерий на рост, улучшение жизнеспособности и состояние сеянцев яблони. Эксперимент проводился в 2024-2025 гг. на территории около Парка культуры и отдыха «Первомайский» (г. Уфа, Республика Башкортостан). В качестве объектов исследований использовались двухлетние сеянцы яблони сорта ‘Терентьевка’ (Malus «terentevka» (Malus «plodovitka»)), выращенные в лесном питомнике Уфимского района Республики Башкортостан. Для обработки растений были использованы два штамма грамотрицательных ростостимулирующих бактерий из коллекции микроорганизмов Уфимского института биологии УФИЦ РАН: Pseudomonas protegens DA1.2 (депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов В-3542D) и P. chlororaphis 4СН (депонирован в коллекции микроорганизмов Уфимского института биологии УИБ-57), которые обладают свойствами азотфиксации и способностью ксинтезу ауксинов. Обработка осуществлялась путем двукратного пролива прикорневой зоны почвы суспензиями бактерий в 2024 г. В ходе эксперимента оценивались биометрические показатели (изменение длины штамба), содержание пигментов (хлорофилла, флавоноидов и антоцианов) и маркеров окислительного стресса (малонового диальдегида (МДА) и пролина) в листьях. Результаты показали стимулирующее воздействие обоих исследуемых бактериальных штаммов, выражающееся в ускорении роста побегов. Прирост сеянцев яблони с обработкой штаммами бактерий P. protegens DA1.2 и P. chlororaphis 4СН был на 69 и 40 % выше, чем в контроле. Выявлено повышение концентрации хлорофилла в листьях и увеличение индекса азотного баланса при обработке обоими штаммами до 28 и 33 % относительно необработанных растений. Также обнаружено антистрессовое действие исследуемых штаммов бактерий, оказываемое во время адаптации к внешним факторам среды, выражающееся в снижении содержания пролина (на 35-45 %) и МДА (15-32 %) в обработанных ими растениях. Результаты исследования показали перспективность создания на основе исследуемых ростостимулирующих штаммов бактерий рода Pseudomonas микробиологических удобрений для использования в качестве одного из элементов технологии при производстве сеянцев яблони.

1. Ingram J., Bartels D. The molecular basis of dehydration tolerance in plants, Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996;47(1):377-403. DOI: 10.1146/annurev.arplant.47.1.377.

2. Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. Molecular responses to dehydration and low temperature: diff erences and crosstalk between two stress signaling pathways, Curr. Opin. Plant Biol. 2000;3(3):217-223. DOI: 10.1016/s1369-5266(00)80068-0.

3. Li X., Ma Z., Song Y., Shen W., Yue Q., Khan A., Tahir M. M., Wang X., Malnoy M., Ma F., Bus V., Zhou S., Guan Q. Insights into the molecular mechanisms underlying responses of apple trees to abiotic stresses, Hortic Res. 2023;10(8):144. DOI: 10.1093/hr/uhad144.

4. Zhao X. Y., Ding Z. J., Tao Z., Lyu D., Qin S. J. Isolation and identifi cation of plant growth promoting rhizobacteria from Malus hupehensis Rehd and their promoting eff ects on the horticultural plants, Scientia Horticulturae. 2025;346:114165. DOI: 10.1016/j.scienta.2025.114165.

5. Nagrale D. T., Chaurasia A., Kumar S., Gawande S. P., Hiremani N. S., Shankar R., Gokte-Narkhedkar N., Renu Y. G. PGPR: the treasure of multifarious benefi cial microorganisms for nutrient mobilization, pest biocontrol and plant growth promotion in fi eld crops, World J. Microbiol. Biotechnol. 2023;39(4):100. DOI: 10.1007/s11274-023-03536-0.

6. Grover M., Bodhankar S., Sharma A., Sharma P., Singh J., Nain L. PGPR mediated alterations in root traits: way toward sustainable crop production, Front. Sustain. Food Syst. 2021;4:618230. DOI: 10.3389/fsufs.2020.618230.

7. Zhang T. R., Jian Q. H., Yao X. Z., Guan L., Li L. L., Liu F., Zhang C., Li D., Tang H., Lu L. T. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) improve the growth and quality of several crops, Heliyon. 2024;10. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e31553.

8. Мережко О. Е., Лохова А. И. Оценка действия биопрепаратов на рост и развитие саженцев яблони в контролируемых условиях, Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021;6(92):129-134. DOI: 10.37670/2073-0853-2021-92-6-129-133.

9. Karlidag H., Esitken A., Turan M., Sahin F. Eff ects of root inoculation of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient element contents of leaves of apple, Sci. Hortic. 2007;114(1):16-20. DOI: 10.1016/j.scienta.2007.04.013.

10. Bakaeva M. D., Chetverikov S. P., Timergalin M. D., Feoktistova A. A., Rameev T. V., Chetverikova D. V., Kenjieva A. A., Starikov S. N., Sharipov D. A., Hkudaygulov G. G. PGP-Bacterium Pseudomonas protegens improves bread wheat growth and mitigates herbicide and drought stress, Plants. 2022;11(23):3289. DOI:10.3390/plants11233289.

11. Timergalin M. D., Feoktistova A. V., Rameev T. V., Bakaeva M. D., Starikov S. N., Sultangazin Z. R., Chetverikov S. P. Eff ect of rhizospheric bacteria capable of biosynthesis and/or destruction of phytohormones on the growth characteristics and hormonal status of wheat plants in conditions of water scarcity, Agrokhimiya. 2024;9:51-57. DOI: 10.31857/S0002188124090068.

12. Nazarov A., Chetverikov S., Chetverikova D., Tuktarova I., Ivanov R., Urazgildin R., Garankov I., Kudoyarova G. Microbial preparations combined with humic substances improve the quality of tree planting material needed for reforestation to increasecarbon sequestration, Sustainability. 2023;15(9):7709. DOI: 10.3390/su15097709.

13. Nazarov A., Chetverikov S., Timergalin M., Ivanov R., Ryazanova N., Shigapov Z., Tuktarova I., Urazgildin R., Kudoyarova G. Improving treeseedling quality using humates combined with bacteria to address decarbonization challenges through forest restoration, Plants. 2024;13(11):1452. DOI: 10.3390/plants13111452.

14. Zhang K., Liu X., Ma Y., Zhang R., Cao Q., Zhu Y., Cao W., Tian Y. A comparative assessment of measures of leaf nitrogen in rice using two leaf-clip meters, Sensors. 2020;20:175. DOI: 10.3390/s20010175.

15. Bates L. S., Waldren R. P., Teare I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies, Plant and Soil. 1973;39(1):205-207. DOI: 10.1007/BF00018060.

16. Загоскина Н. В., Назаренко Л. В. Активные формы кислорода и антиоксидантная система растений, Вестник МГПУ. Серия: Естественные науки. 2016;2:9-23.

17. Hebat-Allah A. A, Alshammari S. O., Abd El-Sadek M. E., Kenawy S. K. M., Badawy A. A. The promotive eff ect of putrescine on growth, biochemical constituents, and yield of wheat (Triticum aestivum L.) plants under water stress, Agriculture. 2023;13(3):587. DOI: 10.3390/agriculture13030587.

18. Якимов Д. Й., Тачева Й. И., Будаева В. В. Содержание флавоноидов в надземной части Agrimonia eupatoria L., Filipendula vulgaris Moench, Anthemis arvensis L. и двух видов Artemisia на территории Болгарии и их действие как регуляторов роста растений, Ползуновский вестник. 2010;4(1):217-221.

19. Головко Т. К. Антоцианы растений: структура, функции, экология, Физиология растений. 2023;70(7):701-714. DOI: 10.31857/S0015330323600547.

20. Ненько Н. И., Сергеева Н. Н., Киселева Г. К., Сергеев Ю. И., Яблонская Е. К., Якуба Ю. Ф. Динамика содержания пролина, пигментов и фракционный состав воды в листьях яблони (Malus domestica Borkh.) при температурном и водном стрессе и приемы снижения его последствий, Сельскохозяйственная биология. 2018;53(3):598-604. DOI: 10.15389/agrobiology.2018.3.598rus.

21. Jie Y., Yang H., Zhang H., Zhang W. Promotion of proline accumulation in apple leaves by bioregulators, Acta Hortic. 2008;774:237-242. DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.774.30.

22. Feng Z.-Q., Li T., Li X.-Y., Luo L.-X., Li Z., Liu C.-L., Ge S.-F., Zhu Z.-L., Li Y.-Y., Jiang H., Jiang Y.-M. Enhancement of apple stress resistance via proline elevation by sugar substitutes, Int. J. Mol. Sci. 2024;25(17):9548. DOI: 10.3390/ijms25179548.