Изучение биологических свойств бактерии вида Pectobacterium Carotovorum

АННОТАЦИЯ

В статье описаны результаты исследований по изучению биологических свойств (тинкториальных, культуральных и биохимических) референс-штаммов бактерий Pectobacterium carotovorum и полевого штамма, выделенного из пробы почвы. Установлено, что референс-штаммы бактерий Pectobacterium carotovorum и полевой штамм обладают аналогичными биологическими свойствами.

ABSTRACT

In article results of researches on studying of biological properties (the tinktorialnykh, cultural and biochemical) referens-strains of bacteria of Pectobacterium carotovorum and a field strain allocated from test of the soil are described. It is established that referens-strains of bacteria of Pectobacterium carotovorum and a field strain have similar biological properties.

Бактерии рода Pectobacterium – факультативные патогены, штаммы которых способны вызывать заболевания у различных видов растений, в том числе важнейших сельскохозяйственных культур, во многих случаях нанося значительный экономический ущерб. Основной тип заболеваний – мягкие (или мокрые) гнили преимущественно подземных частей растений, но некоторые штаммы Pectobacterium могут вызывать характерные заболевания и надземных частей растения, например «черную ножку» стеблей картофеля [8, с. 44; 5, с. 43].

«Черная ножка» – одна из наиболее вредоносных бактериальных болезней картофеля, встречается повсеместно  и проявляется в виде некроза прикорневой части стеблей растений и мягкой гнили посадочных или хранящихся клубней. Это заболевание вызывают три близкородственных группы пектолитических бактерий из семейства Enterobacteriaceae: Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum; Р. atrosepticum; Dickeya ssp. (син. Р. chrysanthemi). Первые два вида широко встречаются как патогены картофеля на пространстве бывшего СССР, в том числе в Российской Федерации и в Республике Казахстан [2, с. 53; 1, с. 48; 4, с. 71].  

Выделение и изучение биологических свойств бактерий Pectobacterium carotovorum позволит в перспективе создать музей полевых штаммов данного фитопатогена с целью получения коллекции индикаторных штаммов для селекции специфических бактериофагов – компонетов биопрепарата для защиты растений.

Цель и задачи исследований

Цель работы – изучение тинкториальных, культуральных и биохимических свойств бактерии Pectobacterium carotovorum.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить тинкториальные, культуральные и биохимические свойства референс-штаммов бактерии Pectobacterium carotovorum;

-  изучить тинкториальные, культуральные и биохимические свойства полевого штамма, выделенного из пробы почвы;

- проанализировать полученные результаты и сделать заключение о видовой принадлежности выделенного штамма бактерии.

Объекты и методы исследований

Штаммы Pectobacterium carotovorum были получены из Всероссийской коллекции микроорганизмов В-1203, В-567, В-1247, В-1169; полевой штамм (УлГАУ - 77)  был выделен из почвы Чердаклинского района, Ульяновской области, РФ. Изучение тинкториальных, культуральных и биохимических свойств [7, с. 20-30; 3, с. 25-60].

Тинкториальные свойства изучали у культур, которые предварительно были окрашены по методу Грама, Циль-Нильсена и Трухильо.

Культуральные свойства бактерий изучали на средах: мясо-пептонном агаре, мясо-пептонном бульоне, среде Эндо, висмут-сульфит агаре, среде Левина, среде Плоскирева, картофельном агаре. 

Подвижность бактерий изучали в препаратах «висячая капля» и раздавленная капля, а также при посеве культуры в полужидкий агар (0,45-0,75% агара) уколом. Для изучения продукции каталазы чашечную культуру заливали 10% Н₂О₂. Тест на гидролиз крахмала наблюдалина чашках Петри с засеянным картофельным агаром и раствором Люголя. Желатиназную активность определяли на мясо-пептонной желатине. Продукцию лецитиназной активности изучали на бульоне с яичным желтком. Был сделан посев на питательный агар с глюкозой с целью выявления потребности у культур повышеного содержания глюкозы (0,5;1;1,5;2,0;2,5;3,0%).  Сахаролитические свойства изучали на питательных средах Гисса (глюкоза, декстроза, дульцит, ксилоза, мальтоза, маннит, сахароза, сорбит). Посев на среде Плоскирева.  Посев на среду Клиглера для определения способности штаммов ферментировать глюкозу и лактозу, продуцировать сероводород.     

Результаты исследований

По результатам исследований мы выяснили, что изучаемые нами культуры (В-1203, В-567, В-1247, В-1169 и полевой штамм (УлГАУ - 77)) – короткие палочки, прямые, с округлыми краями, размер их примерно составляет 0,6-1,8 х 1,7-5,1 мкм. Одиночные, соединенные попарно или в короткие цепочки. Подвижные. Жгутикообразование перитрихальное. Бактрии капсул и спор не образуют. Грамотрицательные. Факультативные анаэробы. Растут при температуре 30 + 3⁰С.

Установлено, что культуры (В-1203, В-567, В-1247, В-1169 и полевой штамм (УлГАУ - 77)) не растут на средах для энтеробактерий (Эндо, висмут-сульфит агара, Левина), на среде Плоскирева  дают скудный рост. На картофельном агаре колонии округлой формы, край ровный или слабоволнистый, полупрозрачные, хорошо заметны через 1-2 суток роста. Рост на мясопептонном бульоне – все штаммы вызывают помутнение среды с образованием тонкого пристеночного кольца и хлопьевидной взвеси.

При посеве на мясо-пептонный агар с различными концентрациями глюкозы (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 %) было установлено, что культуры не проявили особенностей роста, что указывает на нецелесообразность в дальнейшем при констуировании селективной среды обогащать ее данным видом углеводов.

По биохимическим свойствам разлагают углеводы с образованием кислоты и газа. Изучаемые нами штаммы ферментируют сахара (сахароза, мальтоза, маннит, лактоза, дульцит), за исключением сорбита и ксилозы, что подтвердили наши исследования, они соответствуют тем характеристикам сахаролитических свойств, которые описаны в определителе бактерии Берджи для бактерий вида  Pectobacterium carotovorum [6, с. 726-728].

При определении способности продуцировать сероводород применяли среду Клиглера, где индикатор феноловый красный позволяет дифференцировать грамотрицательные бактерии по их способности продуцировать сероводород и ферментировать глюкозу и лактоз, установлена продукция сероводорода всеми изучаемыми штаммами бактерий.

Культуры (В-1203, В-567, В-1247, В-1169 и полевой штамм (УлГАУ - 77)) крахмал не гидролизуют, каталозоположительные, разжижают желатин, лецитиназная активность не выявлена.

Заключение

Были проведены исследования по изучению тинкториальных, культуральных и биохимических свойств бактерии Pectobacterium carotovorum, полученных из Всероссийской коллекции микроорганизмов В-1203, В-567, В-1247, В-1169 и полевого штамма УлГАУ – 77, выделенного коллективом авторов из пробы почвы (Чердаклинского района, Ульяновской области, РФ). Установлено, что полевой штамм идентифицирован как бактерий вида Pectobacterium carotovorum. Все изучаемые культуры (В-1203, В-567, В-1247, В-1169 и УлГАУ – 77) имеют аналогичные биологические характеристики, которые не отличаются от описания бактерий Pectobacterium carotovorum, предствленного в  определителе бактерии Берджи [6, с. 726-728].