Динаміка вмісту органічних кислот у коренях сої за інокуляції різними за ефективністю штамами Bradyrhizobium japonicum

Abstract

Вивчали особливості складу моно- і дикарбонових кислот коренів рослин сої за інокуляції штамами Bradyrhizobium japonicum різної ефективності. Показано, що інокуляція сої ризобіями сприяє підвищенню вмісту бензойної, малонової, яблучної та бурштинової органічних кислот, які, як відомо, є адаптогенами за дії стресових чинників. При цьому їх кількість не залежала від ефективності штаму-інокулянта. Висунуто припущення, що інокуляція сої не лише покращує її азотне живлення, а й стимулює синтез сполук, які підвищують стійкість рослин до стресу.

Данное исследование было проведено для оценки эффективности инокуляции Glycine max (соя) активным и неактивным штаммами Bradyrhizobium japonicum на метаболитный профиль (в частности органические кислоты) корней сои. Анализ органических кислот проводили с использованием ГХ-МС. Экспериментальные данные показали, что корни сои, инокулированной как активным, так и неактивным штаммами клубеньковых бактерий содержали большее количество органических кислот, по сравнению с контрольными растениями. Инокуляция сои ризобиями вызвала изменения в количественном соотношении бензойной, малоновой, яблочной и янтарной кислот. Исследования показывают, что инокуляция индуцирует синтез физиологически активных веществ, стимулирующих устойчивость растений к отрицательным воздействиям окружающей среды. Таким образом, полученные данные не только способствуют пониманию некоторых аспектов взаимодействия бобовых и клубеньковых бактерий, а также могут быть использованы для разработки стратегии создания растений с высокой экологической пластичностью.

This study was conducted in order to assess the efficiency of the inoculation of Glycine max (soybean) with the active and inactive strains of Bradyrhizobium japonicum on the metabolite profile (in particular, organic acids) of soybean roots. The analysis of organic acids was performed using GC-MS. The experimental data showed that the soybean roots inoculated with active, as well as, with inactive strain of nodule bacteria contained more organic acids, in comparison to the roots which were not treated by rhizobia. Inoculation with nodule bacteria caused the changes in the quantitative ratio of benzoic, malonic, malic and succinic acids. The studies show that the inoculation of soybean seeds induces the synthesis of physiological active products in plants affected by stress and there by stimulates the plant resistance to environment stress. Thus, our findings contribute to the understanding of some aspects of the interaction between legumes and nodule bacteria, and besides, these data can be used for the developing of the strategy for the creation of plants with high ecological flexibility.