Academic Journal
Оптимізація живильного середовища для інтродукованого з Росії штаму бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum
| Τίτλος: | Оптимізація живильного середовища для інтродукованого з Росії штаму бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Xiaomei, Jin |
| Πηγή: | Plant Breeding and Seed Production; № 108 (2015); 148-154 Селекция и семеноводство; № 108 (2015); 148-154 Селекція і насінництво; № 108 (2015); 148-154 |
| Στοιχεία εκδότη: | Plant Breeding and Seed Production, 2015. |
| Έτος έκδοσης: | 2015 |
| Θεματικοί όροι: | Bradyrhizobium japonicum, introduced from Russia, medium, optimization rhizobia, nitrogen, symbiotic relationship, leguminous plants, інтродукція з Росії, середовище, оптимізація, бульбочкові бактерії, азот, симбіоз, бобові рослини, интродукция из России, питательная среда, оптимизация, клу-беньковые бактерии, симбиоз, бобовые растения, УДК 635.655:575 |
| Περιγραφή: | The aim and tasks of the study. The study was aimed at determination of ingredients and their concentrations to culture medium YMA, which would be the most suitable for cultivation of soybean nodule bacteria Bradyrhizobium japonicum. This will provide a scientific rationale for the production of nodule bacteria on an industrial scale.Materials and methods. The starting material was soybean nodule bacteria B. japonicum, strain GF, introduced from the All-Russian Research Institute of Soybean of the Russian Agricultural Academy. Culture media were YMA, SM, TY, PA, BSE.Concentrated solution of bacteria was cultured for two days at 28 ° C, then was spread in liquid nutrient medium YMA and cultured for four days. Thereafter, B. japonicum was devided among four media in 250 flasks of 100 ml. Optimal medium was spectrophotometrically determined for different periods of bacterium growth by growth curves. Thereafter, nutrient medium composition and concentration of its ingredients were optimized. In particular, mannitol in nutrient medium YMA was replaced with the same amount of glycerol, lactose, dextrose, sucrose, and maltose, while the other ingredients remained unchanged.Results and discussion. The results showed that B. japonicum cells grew the fastest in nutrient medium YMA as compared with the others - SM, TY, PA, BSE. Thus, culture medium YMA was chosen to optimize the composition.The growth rate of B. japonicum enhanced, when carbon from different sources was added to nutrient medium. Among several sources (glucose, mannitol, sucrose, glycerytan), glucose was the best. In terms of strain GF growth it was found that the optimal ratio of ingredients and concentrations was 10.0 g / L of glucose, 0.8 g / L of yeast powder, 0.2 g / L of MgSO4 • 7H2O, 0.8 g / L of K2HPO4, 0.1 g / L of NaCl, 0.01 g / L of CaCl2, and 4 ml / L of Rh solution.Optimized culture medium was compared with original medium YMA and medium 3. Results of culturing bacteria 12, 24, 36 and 48 hours after inoculation were assessed. It was proved that optimized nutrient medium by these parameters was better than original one and number 3.Conclusions. The study revealed that of the five culture media YMA was the best to inoculate soybean nodule bacteria B. japonicum, strain GF. Its composition was optimized, and it was demonstrated that the best ingredients and their concentrations were 10.0 g / L of glucose, 0.8 g / L of yeast powder, 0.2 g / L of MgSO4 • 7H2O, 0.8 g / L of K2HPO4, 0.1 g / L of NaCl, 0.01 g / L of CaCl2, and 4 ml / L of Rh solution. Optimized culture medium YMA will enable the production of nodule bacteria on an industrial scale in a short time. Цель и задачи исследования. Исследование направлено на определение компонентов и их концентрации для питательной среды YMA, которые были бы наиболее пригодными для культивирования клубеньковых бактерий сои Bradyrhizobium japonicum. Это обеспечит научное основание для производства клубеньковых бактерий в промышленных масштабах.Материалы и методы. Исходным материалом были клубеньковые бактерии сои B. japonicum, штамм GF, интродуцированный из Всероссийского НИИ сои РАСХН. Питательные среды – YMA, SM, TY, PA, BSE.Концентрированный раствор бактерий культивировали на протяжении двух суток при 28 оС, потом распределяли в жидкой питательной среде YMA и культивировали четверо суток. После этого B. japonicum распределяли в четырех средах в 250 колбах по 100 мл. Оптимальную среду определяли в разные периоды роста бактерий с помощью спектрофотометра по кривым возрастания. После этого был оптимизирован состав питательной среды и концентрация ее компонентов. В частности, манит в питательной среде YMA был заменен на такое же количество глицерина, лактозы, декстрозы, сахарозы, мальтозы, в то время как другие компоненты оставались неизменными.Обсуждение результатов. Результаты исследования показали, что клетки B. japonicum быстрее всего вырастали в питательной среде YMA в сравнении с другими – SM, TY, PA, BSE. Таким образом, питательная среда YMA была выбрана для оптимизации состава.Темп роста B. japonicum усиливается при добавлении в питательную среду углерода из разных источников. Среди нескольких источников (глюкоза, манит, сахароза, глицеролтан) было определено, что лучшим является глюкоза. По темпам роста штамма GF было установлено, что оптимальным соотношением компонентов и концентраций является 10,0 г/л глюкозы, 0,8 г/л порошковых дрожжей, 0,2 г/л MgSO4·7H2O, 0,8 г/л K2HPO4, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl2 и 4 мл/л раствора Rh.Оптимизированную питательную среду сравнивали с оригинальной YMA и со средой № 3. Оценивали результаты культивирования бактерий через 12, 24, 36 и 48 часа после инокуляции. Доказано, что оптимизированная питательная среда по этим показателям была лучше, чем оригинальная и № 3.Выводы. В результате исследования установлено, что из пяти питательных сред лучшей для инокуляции клубеньковых бактерий сои B. japonicum штамм GF является YMA. Ее состав оптимизирован и установлено, что лучшими компонентами и их концентрацией являются 10,0 г/л глюкозы, 0,8 г/л порошковых дрожжей, 0,2 г/л MgSO4·7H2O, 0,8 г/л K2HPO4, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl2 и 4 мл/л раствора Rh. Оптимизированная питательная среда YMA предоставит возможность производства клубеньковых бактерий в промышленных масштабах в сжатые сроки. Мета і задачі дослідження. Дослідження спрямоване на визначення компонентів та їх концентрації для живильного середовища YMA, які були б найбільш придатні для культивування бульбочкових бактерій сої Bradyrhizobium japonicum. Це забезпечить наукову основу для виробництва бульбочкових бактерій у промислових масштабах.Матеріали і методи. Вихідним матеріалом були бульбочкові бактерії сої Bradyrhizobium japonicum, штам GF, який було інтродуковано з Всеросійського НДІ сої РАСГН. Живильні середовища – YMA, SM, TY, PA, BSE.Концентрований розчин бактерій культивували протягом двох діб при 28 оС, потім розподіляють у рідкому живильному середовищі YMA і культивують чотири доби. Після цього B. japonicum розподіляли у чотирьох середовищах в 250 колбах по 100 мл. Оптимальне середовище визначали в різні періоди росту бактерій за допомогою спектрофотометра за кривими зростання. Після цього було оптимізовано склад живильного середовища та концентрація його компонентів. Зокрема, маніт у середовищі YMA було замінено на таку ж кількість гліцерину, лактози, декстрози, сахарози, мальтози, в той час як інші компоненти залишалися незмінними.Обговорення результатів. Результати дослідження показали, що клітини B. japonicum найшвидше виростали у середовищі YMA у порівнянні з іншими – SM, TY, PA, BSE. Таким чином, живильне середовище YMA було вибране для оптимізації складу.Темп росту B. japonicum посилюється за доповнення живильного середовища вуглецем з різних джерел. Серед декількох джерел (глюкоза, маніт, сахароза, гліцеролтан) було визначено, що кращим є глюкоза. За темпами росту штаму GF було встановлено, що оптимальним співвідношенням компонентів і концентрацій є 10,0 г/л глюкози, 0,8 г/л порошкових дріжджів, 0,2 г/л MgSO4·7H2O, 0,8 г/л K2HPO4, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl2 і 4 мл/л розчину Rh.Оптимізоване середовище порівнювали з оригінальним YMA та із середовищем № 3. Оцінювали результати культивування бактерій через 12, 24, 36 і 48 годин після інокуляції. Доведено, що оптимізоване середовище за цим показником було краще, ніж оригінальне і № 3.Висновки. У результаті дослідження встановлено, що серед п’яти живильних середовищ кращим для інокуляції бульбочкових бактерій сої B. japonicum штам GF є YMA. Його склад оптимізовано і встановлено, що кращими компонентами і концентрацією є 10,0 г/л глюкози, 0,8 г/л порошкових дріжджів, 0,2 г/л MgSO4·7H2O, 0,8 г/л K2HPO4, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl2 і 4 мл/л розчину Rh. Оптимізоване середовище YMA надасть можливість виробництва бульбочкових бактерій в промислових масштабах у стислий час. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 1026-9959 2413-7510 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://journals.uran.ua/pbsd/article/view/57402 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..41baaa75f50f5c1d5bb22a0f4fe2d9b5 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 10269959 24137510 |
|---|