EVALUATION OF THE INFLUENCE OF THE USE OF BIOLOGICAL PREPARATIONS DURING THE VEGETATION PERIOD ON THE MICROBIOME OF SPRING WHEAT SEEDS
DOI 10.12737/2782-490X-2023-22-26 УДК 632.93
Keywords:
microbiome, bacterial microbiome, fungal microbiome, endophytic bacteria, seeds, varieties, spring wheat.Abstract
An assessment is made of the effect of spraying plants with biological products on the total microbiome of seeds of a new crop. The studies were carried out on three varieties of spring wheat of domestic breeding - Yoldyz,
Burlak and Ulyanovsk-105. Preparations based on strains of endophytic bacteria isolated from seeds of spring wheat
(Bacillus mojavensis PS17, Bacillus velezensis KS25) and spring barley (Bacillus velezensis KS31, Bacillus subtilis KS38)
were used as biological preparations. The treatment of spring wheat crops was carried out in the phase of entry into the tube using the biological product consumption rate of 1.0 l/ha. The impact of treatments on the fungal and bacterial
microbiome was assessed using quantitative PCR methods with the determination of the total (total) DNA of microorganisms per unit weight of seeds. In most cases, the use of treatment with endophytic bacteria reduces the amount of total
micromycete DNA on seeds. Among the studied isolates, the Bacillus subtilis KS-38 strain was especially distinguished,
which provided a significant (7.7-11.1 times) decrease in this indicator in all varieties. Bacillus mojavensis PS-17 had
a significant effect (a decrease of almost 47 times) on the Ulyanovska 105 variety, and Bacillus velezensis KS-31 on the
Burlak variety. On varieties Yoldyz and Ulyanovska 105, the most significant decrease in the total DNA of micromycetes
was noted for endophytes obtained from spring wheat seeds (Bacillus mojavensis PS-17, Bacillus velezensis KS-25), and
on variety Burlak, endophytes from spring barley seeds (Bacillus velezensis KS-31 and Bacillus subtilis KS-38). The decrease in the total DNA of micromycetes in the experiments was due to the use of the studied biological products and, to a
lesser extent, varietal characteristics. For the bacterial microbiome, there were strong differences between varieties.
A significant increase in the total DNA of bacteria in all studied varieties was in Bacillus mojavensis PS-17 and
Bacillus velezensis KS-31. The variety (29.9%) made the greatest contribution to the variability in the content of total bacterial DNA in seeds, and the contribution of biological preparations was lower (25.5%). In the experiments, no correlation
was found between the indicators of the total DNA of micromycetes and bacteria in spring wheat seeds.
References
Петухова М. С., Орлова Н. В. Приоритетные направления научно-технологического развития защиты
сельскохозяйственных растений в России и мире // IACJ. 2021. №2.
Козлова Е.А. Биологизация систем защиты сельскохозяйственных культур от болезней // Вестник
ОрелГАУ. 2022. №1 (94). С. 17-22.
The importance of natural factors in controlling the number density of pest pests / S. K.Yuldasheva, M. F.
Bekchonova, D.A. Almatova, G. Askarova, K. Numonjon //International scientific journal of Biruni. 2022. №2. С.
-120.
Комарова О. П., Козенко К. Ю., Земляницына С. В. Биологическая защита растений - одно из основных направлений снижения пестицидной нагрузки на агроценозы // МНИЖ. 2021. №9-1 (111). С. 98-102.
Перспективы использования псевдомонад, ассоциированных с почвенными люмбрицидами, против
возбудителей корневых гнилей яровых зерновых / О. М. Минаева, Е. Е. Акимова, Н. Н. Терещенко, А. В.
Кравец, Т. И. Зюбанова, М. В. Апенышева // Сельскохозяйственная биология. 2019. №1. С.91-100.
Терлецкий В. П. Молекулярно-генетическая идентификация штаммов бактерий-антагонистов фитопатогенов // Известия НВ АУК. 2022. №3 (67). С. 298-305.
Культивируемые эндофитные бактерии стеблей и листьев гороха посевного (Pisum sativum L.) / Е. Н.
Васильева, Г. А. Ахтемова, А. М. Афонин, А. Ю. Борисов, И. А. Тихонович, В. А. Жуков // Экологическая
генетика. 2020. №2. С.169-184.
Kuramshina Z. M., Smirnova Y. V., Khairullina R. M. Influence of bacillus subtilis and cadmium on the
mycorrhization of wheat plants // МНИЖ. 2022. №4-2 (118). С.103-106.
Эффективность биопрепаратов эндофитных бактерий на яровой пшенице и устойчивость агроэкосистемы / А. А. Алферов, А. А. Завалин, Л. С. Чернова, В. К. Чеботарь // Плодородие. 2019. №1 (106). С. 41-44.
Латыпова Г. Ю., Черепанова Е. А., Максимов И. В. Вредоносность септориоза пшеницы и меры
борьбы с ним // Вестник науки. 2019. №5 (14). С. 75-79.
Влияние бактерий-эндофитов озимых зерновых культур на развитие заболевания, вызываемого Microdochium nivale / О. А. Гоголева, А. Р. Мещеров, Е. А. Рязанов, Д. И. Мошенская, В. Ю. Горшков // БОНЦ
УрО РАН. 2021. №3. С. 1.
Эндофитные микроорганизмы в фундаментальных исследованиях и сельском хозяйстве/ Е.Н. Васильева, Г.А. Ахтемова, В.А. Жуков, И.А. Тихонович // Экологическая генетика. 2019. №1. С. 19-32.
Ласточкина О.В. Адаптация и устойчивость растений пшеницы к засухе, опосредованная природными регуляторами роста Bacillus spp.: механизмы реализации и практическая значимость(обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2021. №5. С. 843-867.
Сопрунова О. Б., Сопрунова В. Е., Байрамбеков Ш. Б., Полякова Е. В. Изучение влияния биопрепарата на основе Bacillus atrophaeus на урожайность картофеля // Вестник Южно-Уральского государственного
университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2020. №4. С.86-95.
Арестова Н. О., Рябчун И. О. Возможность биологизации защиты виноградников от милдью с помощью биопрепарата // Вестник КрасГАУ. 2022. №11 (188). С.10-18.
Максимов И. В., Хайруллин Р. М. Фитоиммунитет и микробиом растений // Аграрная наука. 2019.
№2. С.40-44.
Влияние бактерий рода Bacillus на почвенную микробиоту при предпосадочной обработке картофеля / В. С. Масленникова, В. П. Цветкова, С. М. Нерсесян, Е. В. Бедарева, И. М. Дубовский // Плодородие.
№1 (124). С. 50-53
Petukhova M. S., Orlova N. V. Priority directions of scientific and technological development of agricultural plant
protection in Russia and the world // IACJ. 2021. №2.
Kozlova E. A. Biologization of systems for the protection of agricultural crops from diseases // Vestnik OrelGAU.
No. 1 (94). pp. 17-22.
The importance of natural factors in controlling the number density of pest pests/ S. K. Yuldasheva, M. F. Bekchonova, D.A. Almatova, G. Askarova, K. Numonjon // International scientific journal of Biruni. 2022. №2. pp. 114-120.
Komarova O. P., Kozenko K. Yu., Zemlyanitsyna S. V. Biological protection of plants - one of the main directions
for reducing the pesticide load on agrocenoses // MNIZH. 2021. No. 9-1 (111). pp. 98-102.
Prospects for the use of Pseudomonas associated with soil lumbricides against root rot pathogens of spring cereals /
O. M. Minaeva, E. E. Akimova, N. N. Tereshchenko, A. V. Kravets, T. I. Zyubanova, M. V. Apenysheva // Agricultural
biology. 2019. No. 1. S.91-100.
Terletsky V. P. Molecular genetic identification of strains of bacteria-antagonists of phytopathogens // Izvestiya NV
AUK. 2022. No. 3 (67). pp. 298-305.
Vasilyeva E. N., Akhtemova G. A., Afonin A. M., Borisov A. Yu., Tikhonovich I. A., Zhukov V. A. Cultivated
endophytic bacteria of stems and leaves of common pea (Pisum sativum L.) // / E. N. Vasilieva, G. A. Akhtemova, A. M.
Afonin, A. Yu. Borisov, I. A. Tikhonovich, V. A. Zhukov // Ecological genetics. 2020. №2. pp.169-184.
Kuramshina Z. M., Smirnova Y. V., Khairullina R. M. Influence of bacillus subtilis and cadmium on the mycorrhization of wheat plants // MNIZH. 2022. No. 4-2 (118). pp.103-106.
The effectiveness of biopreparations of endophytic bacteria on spring wheat and the stability of the agroecosystem /
A. A. Alferov, A. A. Zavalin, L. S. Chernova, V.K. Chebotar // Fertility. 2019. No. 1 (106). pp. 41-44.
Latypova G.Y u., Cherepanova E. A., Maksimov I. V. Harmfulness of wheat septoria and measures to combat it.
Vestnik nauki. 2019. No. 5 (14). pp. 75-79.
Influence of endophyte bacteria of winter crops on the development of the disease caused by Microdochium nivale / O. A. Gogolev, A. R. Meshcherov, E. A. Ryazanov, D.I. Moshenskaya, V.Yu. Gorshkov // BONTs UB RAS.
№3. C. 1.
Endophytic microorganisms in fundamental research and agriculture / E. N. Vasilyeva, G. A. Akhtemova,
V. A. Zhukov, I. A. Tikhonovich// Ecological genetics. 2019. No. 1. pp. 19-32.
Lastochkina O. V. Adaptation and resistance of wheat plants to drought mediated by natural growth regulators
Bacillus spp.: implementation mechanisms and practical significance (review) // Agricultural biology. 2021. №5.
pp. 843-867.
Soprunova O. B., Soprunova V. E., Bayrambekov Sh. B., Polyakova E. V. Study of the effect of a biological product based on Bacillus atrophaeus on potato yield // Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and biotechnologies. 2020. №4. S.86-95.
Arestova N. O., Ryabchun I. O. Possibility of biologization of protection of vineyards from mildew using a biological product // Bulletin of KrasGAU. 2022. No. 11 (188). pp.10-18.
Maksimov I. V., Khairullin R. M. Phytoimmunity and microbiome of plants//Agrarian science. 2019. №2.
pp.40-44.
Influence of bacteria of the genus Bacillus on soil microbiota during pre-planting processing of potatoes / V. S.
Maslennikova, V. P. Tsvetkova, S. M. Nersesyan, E. V. Bedareva, I. M. Dubovsky // Fertility. 2022. No. 1 (124).
pp. 50-53
