الوصف: |
Актинобактерии рода Rhodococcus являются типичными представителями почвенных микробиоценозов; особенно высока их численность в биотопах у нефтяных месторождений, что свидетельствует об их участии в процессах естественной биодеградации углеводородов нефти (Ившина с соавт. 2021). Обладая широкими катаболическими возможностями и разнообразными ферментными системами благодаря мозаичности и лабильности генома, родококки могут деградировать различные органические соединения, включая многие токсиканты. Эти особенности в сочетании со способностью выживать в неблагоприятных условиях среды делают представителей рода Rhodococcus перспективными при разработке биопрепаратов для очистки загрязненных нефтепродуктами объектов окружающей среды. В настоящее время катаболический потенциал углеводородокисляющих родококков изучен достаточно хорошо, однако, очень мало известно о фитостимулирующих свойствах и антимикробной активности родококков-нефтедеструкторов. Штамм-нефтедеструктор R. qingshengii F2-2 выделен из почвы (Puntus et al., 2019) нефтяного месторождения Фестивальное (ЯНАО). Способен расти в среде с гексадеканом, додеканом, ундеканом и деканом в качестве единственных источников углерода в широком температурном диапазоне (от 4 до 40 °С). При росте в среде с гексадеканом эффективно снижает поверхностное натяжение до 30 мН/м за счёт продукции биосурфактантов трегалолипидной природы. При поиске генных кластеров продукции вторичных метаболитов в геноме штамма Rhodococcus qingshengii F2-2 нами обнаружен кластер генов биосинтеза феназинов на плазмиде pLP156, которые являются антибиотиками, подавляющими фитопатогенные грибы. Изучение антимикробной активности штамма F2-2 в отношении фитопатогенных микромицетов и бактерий показало, что штамм обладает антагонистической активностью по отношению к фитопатогенным грибам видов Fusarium graminearum и Gaeumannomyces graminis var tritici (табл.). При экстрагировании феназинов штамма R. qingshengii F2-2 в качестве контроля был выбран штамм Pseudomonas aureofaciens BS1393, синтезирующий соединения феназинового ряда, а также стимулирующий рост растений (Сиунова с соавт, 2017). Тонкослойная хроматография экстрактов культуральной жидкости обоих штаммов выявила спектр схожих интенсивно окрашенных пятен, что свидетельствует о наличии феназиновых соединений в культуральной жидкости штамма F2-2. Экстракты культуральной жидкости обоих штаммов были исследованы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). На ВЭЖХ-профиле пробы BS1393 обнаружен пик, соответствующий по времени удержания феназинкарбоновой кислоте. Несмотря на то, что феназинкарбоновая кислота в экстракте культуральной жидкости штамма R. qingshengii F2-2 не была обнаружена, можно предположить наличие других феназиновых соединений, продуцируемых этим штаммом. Для изучения колонизации растений штамм F2-2 был трансформирован плазмидой pMyCA_gfp, содержащей ген белка зелёной флуоресценции gfp, который даёт возможность колониям светиться в УФ-свете. Листья проростков горчицы были обработаны суспензией штамма F2-2. С использованием эпифлуоресцентной микроскопии продемонстрирована колонизация листьев и корней горчицы исследуемым штаммом (рис.). Для изучения защитных свойств штамма F2-2 горчица была заражена фузариозом. Через 10 суток мы наблюдали активный рост горчицы, колонизированной исследуемым штаммом. У горчицы, не обработанной штаммом F2-2, наблюдали признаки заболевания: замедление роста и пожелтение листьев. Таким образом, штамм-нефтедеструктор Rhodococcus qingshengii F2-2 колонизирует листья и корни горчицы, содержит кластер генов биосинтеза феназинов, обладает антагонистической активностью в отношении фитопатогенных микромицетов. |