Азотобактер туысы бактерияларының фитопатогенді саңырауқұлақтарға қатысты антогонистік белсенділігі бар штамдарды сұрыптау

Сондықтанда микроорганизмдердің әсерінен кез-келген органикалық заттардың ыдырауында олардың ферменттік жүйелерінің  маңызы зор. Осыған байланысты бөліп  алған 23 изоляттың ең алдымен амилолитикалық белсенділігін зерттедік. Микроорганизмдердің әсерінен крахмал амилазаның әсерімен гидролитикалық ыдырауға дейін барады. Крахмал гидролизі жүргенін білу үшін 3-5 мл люголь ерітіндісін штрих әдісімен егілген Петри табақшасындағы колония үстіне құяды. Крахмалы бар орта көк түске ал, гидролиз декстранға дейін жүрген аймақ түссіз немесе қызыл-қоңыр түске боялады. Біз қолданған бактериялардан 53-5 эс жарқырау аймағы 10,5±0,01мм мм, 60-7 ЭС жарқырау аймағы 7,2±0,03мм амилолитикалық белсенділік көрсетті (кесте 3 және сурет 5).

 

 

  

 

5 Сурет - Амилолитикалық белсенділікке арналған тесттегі колониялардың жарқырау көрінісі

 

 

3 Кесте. Азот тұтушы бактериялардың кейбір биологиялық қасиеттерін зерттеу

 

№	Культуралар	Протеолитикалық қабілеті	Амилолитикалық	Казеинді ыдыратуы	Азотты фиксациялау қабілеті
1	2	3	4	5	6
1	45-2 ЭС	+	-	-	+++
2	46-2 ЭС	+	-	-	-
3	50-1 ЭС	+	-	-	-
4	51-1 ЭС	+	-	-	-
5	52-5 ЭС	+	-	-	++
6	53-5 ЭС	+	+	-	+++
7	56-1 ЭС	+	-	-	++
8	57-1 ЭС	+	-	-	-
9	60-7 ЭС	+	+	-	-
10	61-7 ЭС	+	-	-	+++
11	11\5 ЭМ	+	-	-	-
12	6-2 ЭМ	+	-	-	-
13	3-1 ЭС	+	-	-	-
14	4-1 ЭМ	+	-	-	-
15	11-2 ЭС	+	-	-	-
16	11-3 ЭС	+	-	-	-
17	11-5 ЭМ	+	-	-	-
18	10-3 ЭМ	+	-	-	-
19	2-1 ЭС	+	-	-	-
20	9-3 ЭМ	+	-	-	+++
21	3-3 ЭМ	+	-	-	+++
22	9-2 ЭМ	+	-	-	-
23	1-1 ЭМ	+	-	-	-
Ескерту: (+++) - жақсы өсу; (++) - орташа өсу; (+) - әлсіз өсі; (-) – өсу жоқ

 

Зерттеу жұмысымыздың келесі сатысында бөліп  алған азоттотықтырушы 23 изоляттың  казеинді ыдырату белсенділіктерін анықтады. Ол үшін сүтті агар ортасын, жартылай стерильді 3%  майсызданған сүт және 3%  стерильді сулы агар  қолданады. Дайындалдалған стерилді қоректік ортаны стерильді петри табақшаларына құямыз. Орта қатқан соң бактерияларды штрих немесе укол әдісімен егеміз. Бактериялардың өсуі 2-10 тәулікке барады. Казеин гидролизін колония аймағының жарқырауынан анықтайды. Негізінен 5% трихлоруксус қышқылының ерітіндісімен өңдегенде анық байқауға болады. Біз қолданған бактериялар казеинді ыдырату белсенділігін көрсете алмады. Оны 3 кесте және 6 суреттен көруге болады.

 

6 Сурет - Казеин ыдыратуына (сүтті агар ортасы) арналған тесттегі колониялар көрінісі

 

 

7 Сурет - Азотфиксацияға арналған (эшби қ.о) тесттегі дақылдардың өсу көрінісі

 

3.3 Азотобактер туысы бактерияларының фитопатогенді саңырауқұлақтарға қатысты антогонистік белсенділігі бар штамдарды сұрыптау

 

Ауыл  шаруашылық өсімдіктерде болатын аурулардан биологиялық әдісті пайдаланып қорғану фитопатогендерге қарсы  табиғи антогонизмнің болуымен  ерекшеленеді. Бактериялардың антибиотикалық заттарды өндіруі фитопатогенді микроорганизмдер үшін ең бір негізгі факторлардың бірі болып саналады. Көптеген авторлардың айтуынша Azotobacter туысының кейбір өкілдері антифунгальді антибиотиктерді өндіруге қабілеттілігі бар екендігі айтылған, бірақ әдебиеттерде бұл заттардың химиялық құрылысы жайлы деректер жоқ. Бір ғана әдебиетте Azotobacter chroococcum 92 штамы өндіретін антифунгальді антибиотик, химиялық құрылысында алифатты тетраен қышқылының метил эфирін қамтитыны айтылған. Осы антибиотик фитопатогенді саңырауқұлақтардың (Fusarium oxyporum, Bipolaris sorokiniana, Pythium debarianum) өсуін тоқтатқандығы байқалған [73,74].

Ары қарайғы  зерттеулерімізде бөліп алған бактериялардың фитопатогенді саңырауқұлақтарға антогонистік қарым-қатынасын зерттедік. Ол үшін  азоттұтушы бактерияларды Fusarium solani және Candida sp. фитопатогенді саңырауқұлақтарымен бірге Сабуро ортасында өсірдік. Зерттеу нәтижесі 4 кестеде көрсетілген.

 

4 Кесте. Бактериялардың Fusarium solani және Candida sp. фитопатогенді саңырауқұлақтарына антогонистік белсенділік көрсетуі

 

№	Культуралар	Антогонистік белсенділігі
		Fusarium solani	Candida sp
1	2	3	4
1	45-2 ЭС	++	+++
2	46-2 ЭС	-	-
3	50-1 ЭС	-	-
4	51-1 ЭС	-	-
5	52-5 ЭС	+++	++
6	53-5 ЭС	+++	+++
7	56-1 ЭС	-	-
8	57-1 ЭС	-	-
9	60-7 ЭС	+++	+++
10	61-7 ЭС	++	++
11	11-5 ЭМ	-	-
12	6-2 ЭМ	-	-
13	3-1 ЭС	-	-
14	4-1 ЭМ	-	-
15	11-2 ЭС	-	-
16	11-3 ЭС	-	-
17	11-5 ЭМ	-	-
18	10-3 ЭМ	-	-
19	2-1 ЭС	-	-
20	9-3 ЭМ	+++	+++
21	3-3 ЭМ	+++	+++
22	9-2 ЭМ	-	-
23	1-1 ЭМ	-	-
Ескерту: (+++) - антогонистік белсенділігі жақсы ; (++) - антогонистік белсенділігі орташа ; (-) - антогонистік белсенділігі байқалмайды.

 

Алынған зерттеу мәліметтері бойынша  бактерияларды Fusarium solani және Candida sp. фитопатогенді саңырауқұлақтарымен бірге өсірген кезде 5 бактерия изоляты 52-5 ЭС, 53-5 ЭС, 60-7 ЭС, 9-3 ЭМ және 3-3 ЭМ жақсы антогонистік белсенділігік көрсетті. Ал 2 изоляттың 45-2 ЭС және 61-7 ЭС антогонистік белсенділігі орташа болды. Қалған зерттелген бактерия изоляттары 16 изолят Fusarium solani фитопатогенді саңырауқұлақтарына қатысты антогонистік белсенділік көрсетпеді. Яғни қоректік ортаның бетіне тек фитопатогенді саңырауқұлақтар өсті (4 кесте, 7 және 8 сурет).

 

 

 

 

7 Сурет – дақылдардың Fusarium solani саңырауқұлағымен өсуі

 

 

8 Сурет - дақылдардың Candida ашытқы саңырауқұлағымен өсу көрінісі

 

Осыған  байланысты ары қарай зерттеу  жұмысын жалғастыру үшін антогонисттік  белсенділігі бар 7 бактерия изоляттарымен (45-2 ЭС, 52-5 ЭС, 53-5 ЭС, 60-7 ЭС, 61-7 ЭС, 9-3 ЭМ, 3-3 ЭМ) жүргіздік. Ол үшін іріктеп алынған 7 бактерия изоляттарының таксономиялық  жағдайын анықтау мақсатында туыстық  және түрлік қасиеттеріне зерттеулер жүргізілді.

 

 

 

3.4 Бөлініп алған Azotobacter туысы бактерияларының таксономиялық қасиеттерін зерттеу

 

Биотехнологиялық  мақсатта қолданылатын бактериялардың әр түрлі таксоноиялық топтарға  жататындықтан олардың туыстық  және түрлік қасиеттерін зерттеудің маңызы өте жоғары. Осыған орай, жұмысты  жалғастыру барысында таңдалып алған  бактериялардың 7 штамының (45-2 ЭС, 52-5 ЭС, 53-5 ЭС, 60-7 ЭС, 61-7 ЭС, 9-3 ЭМ, 3-3 ЭМ) алдымен  туыстық қасиеттерін және клетка морфологиясының көрінісін анықтадық (5 кесте). 

 

5 Кесте. Азоттұтушы бактериялардың негізгі морфологиялық белгілері

 

штаммдар	Пигмент бөлуі	Қозғалғыштығы	Циста түзуі	Клетка пішіні	Клетка мөлшері
1	2	3	4	5	6
45-2 ЭС	Қоңыр	+	+	сопақша	3,3x1,2
52-5 ЭС	Қоңыр	+	+	домалақ	3,5x1,1
53-5 ЭС	Қоңыр	+	+	домалақ	3,0x1,5
60-7 ЭС	Қоңыр	+	+	домалақ	3,4x1,6
61-7 ЭС	Қоңыр	+	+	домалақ	3,6x1,5
9-3 ЭМ	Қоңыр	+	+	сопақша	3,1x1,4
3-3 ЭМ	Қоңыр	+	+	домалақ	3,3x1,1

 

Антогонистік  белсенділігі бар азотобактер туысы  бактерияларының түрлік белгілерін зерттеуді Берджи анықтағышы бойынша  идентификацияладық.

45-2 ЭС штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні дөңгелек. Клетка пішіні сопақша (овальные), жалғыз және жұптарымен тұрады, сирек таяқшалы болады (сурет 9).

52-5 ЭС штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні дөңгелек. Клетка пішіні домалақ және сопақша, бір-бірден орналасқан (сурет 10).

53-5 ЭС штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні сопақша. Клетка пішіні домалақ және сопақша, жұп болып орналасқан, сирек жалғыз кездеседі (сурет 11).

60-7 ЭС штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні дөңгелек. Клетка пішіні домалақ , тығыз қабықшалы, бір-бірден, жұп болып орналасқан, кейде моншақ тәрізді тізіледі (сурет 12).

61-7 ЭС штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні сопақша. Клетка пішіні домалақ және сопақша, жұп болып орналасқан, сирек жалғыз кездеседі (сурет 13).

9-3 ЭМ штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні дөңгелек. Клетка пішіні домалақ және сопақша, бір-бірден орналасқан (сурет 14).

3-3 ЭМ штамы, ЕПА қоректік ортасында түсі ақ, кіші, колония пішіні сопақша. Клетка пішіні домалақ және сопақша, жұп болып орналасқан, сирек жалғыз кездеседі (сурет 15).

 

 

9 Сурет- Azotobaсter chroococcum 45-2 ЭС штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

10 Сурет - Azotobaсter chroococcum 52-5 ЭС штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

11 Сурет - Azotobacter sp 53-5 ЭС штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

 

12 Сурет - Azotobaсter chroococcum 60-7 ЭС штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

 

13 Сурет - Azotobacter sp 61-7 ЭС штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

 

14 Сурет - Azotobaсter chroococcum 9-3 ЭМ штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

 

15 Сурет - Azotobacter sp 3-3 ЭМ штамының клетка морфологиясының көрінісі (100х15 үлкейтілім)

 

6 Кесте. Azotobacter туысына жататын бактериялардың физиологиялық белгілері

 

№	Белгілер	Штамдар
		45-2ЭС	52-5ЭС	53-5ЭС	60-7ЭС	61-7ЭС	9-3 ЭМ	3-3 ЭМ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Түрлі температурада өсу қабілеті
	+5,50C	-	-	-	-	-	-	-
	+250C	+	+	+	+	+	+	+
	+320C	+	+	+	+	+	+	+
	+400C	-	-	-	-	-	-	-
2	pH әсері
	pH    5	+	+	+	-	-	-	-
	pH    7	+	+	+	+	+	+	+
	pH 10	+	-	-	-	+	-	-
3	O2 қатынасы
	Аэробтар	+	+	+	+	+	+	+
	анаэробтар	-	-	-	-	-	-	-
4	Жасанды ортада өсуі	+	+	+	+	+	+	+
5	Картопта өсуі	+	+	+	+	+	+	+
Ескерту: “+”-өсуге қабілетті; “-”-өсу  байқалмайды

 

 

 

16 Сурет - дақылдардың картопта өсу көрінісі

 

 

7 Кесте. Azotobacter туысына жататын бактериялардың көмірсуларды және пайдалануы

 

Изоляттар	Kөмірсуларды пайдалануы
	Сахароза	Глюкоза	Маннит	Арабиноза	Лактоза	Глицерин
1	2	3	4	5	6	7
45-2 ЭС	+	+	+	+	+	+
52-5 ЭС	+	+	+	+	+	+
53-5 ЭС	+	+	+	+	-	-
60-7 ЭС	+	+	+	+	+	+
61-7 ЭС	+	+	+	+	+	+
9-3 ЭМ	+	+	+	+	-	-
3-3 ЭМ	+	+	+	+	-	-
Ескерту: “+”-пайдаланды, “-”- пайдаланбады.

 

Зерттелініп отырған бактериялардың  көмірсуларды (мысалы, маннит, сахароза, глюкоза), спирттерді (этанол, бутанол), органикалық қышқылдың тұздарын сонымен қоса бензоаттарды, көмірсу және энергия көзі ретінде пайдаланады. Барлық бактериялар сахарозаны, глюкозаны, маннитті, арабинозаны пайдаланды. Лактозаны және глицеринді  53-5 ЭС, 9-3 ЭМ, 3-3 ЭМ бактериялары қолданбады (7 кесте және сурет 17, 18).

 

 

17 Сурет - дақылдардың глюкоза, сахароза, манниті бар ортада өсу көрінісі