Метод повышения эффективности роста растений с помощью зеленых водорослей, выделенных из ризосферы алоэ

Метод повышения эффективности роста растений с помощью зеленых водорослей, выделенных из ризосферы алоэ
Даты проведения
с 2019-01-14 по 2019-09-07

Седики Ариана Класс: 5

Научный руководитель: Коряжкина Мария Федоровна, к.б.н., педагог дополнительного образования ГАОУ АО ДО «Региональный школьный технопарк», отдел «Кванториум».

Зеленые водоросли выделяют вещества, стимуляторы роста растений: индольные (ауксины) и фенольные соединения, стероиды, витамины, гиббереллиноподобные вещества. Уже существуют препараты на основе зеленых водорослей («Хлорелла», «Суспензия хлореллы» и т.д.). Однако они являются не достаточно эффективными, поэтому поиск новых культур зеленых водорослей со способностью к фитостимуляции является особенно актуальным.

ХОД РАБОТЫ

Зеленые водоросли выделяли из образцов ризосферной почвы алоэ. Для выделения альго-бактериальных сообществ использовали метод постановки накопительных культур на жидких питательных средах Тамия и Прата. Колбы выдерживались в климатостате при температуре 200С, искусственном освещении 1500 люкс и продолжительности фотопериода 12 ч. При культивировании периодически обновляли культуры водорослей, пересевая их на свежие питательные среды.

Для получения альгологически чистых культур использовали посев из накопительной культуры на агаризованые среды того же состава. Дальнейшие пересевы проводили от единичных колоний в конце штриха (4).

Идентификацию монокультур проводили по морфологическим и размерным характеристикам с помощью определителей (1,2,3).

Фитотоксичность и фитостимулирующую активность культур определяли с помощью метода проращивания семян кресс-салата «Весенний» во влажных камерах. В качестве контроля использовалась стерильная дистиллированная вода. Также для сравнения рост-стимулирующих свойств использовалась коллекционная культура Scenedesmus sp., предоставленная из коллекции кафедры биотехнологии, зоологии и аквакультуры АГУ. Семена инкубировали при температуре 20 0С в течение 4 суток в климатостате.

Исследовалась суспензия Scenedesmus sp. с титром клеток 4,5*107 кл/мл и ее разведения, а также культуральная жидкость. Клетки отделяли от культуральной жидкости центрифугированием при 1500 об/мин в течении 3 минут. Титр клеток в исследуемых суспензиях определялся подсчетом клеток в камере Горяева. Результаты эксперимента приведены в таблице 1 и на рисунке 1 (приложение 1).

Полученные данные были математически обработаны. Влияние культур на растения было изучено с использованием однофакторного дисперсионного анализа.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ

В результате работы над проектом были выделены новые культуры зеленых водорослей, способные к стимуляции роста растений. Дальнейшее их изучение позволит разработать новый метод предпосевной обработки почв и семян, позволяющий стимулировать рост растений. В перспективе планируется изучить способность выделенных культур к колонизации роста растений, исследовать механизм стимуляции роста, идентифицировать их до вида с помощью молекулярных методов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анисимова О.В., Гололобова М.А. Краткий определитель родов водорослей Московской области. Учебное пособие. Москва, 2006. 2. Виноградова К.Л. и др. Определитель пресноводных водорослей СССР. Выпуск 13.

Зеленые, красные и бурые водоросли Ленинград: Наука, 1980. 3. Краткое руководство по определению родов пресноводных водорослей. Минск, 2004. 4. Темралеева А.Д. и др. Современные методы выделения, культивирования и идентификации зеленых водорослей (Chlorophyta). – Кострома, 2014.

Выделение зеленых водорослей из ризосферы алоэ для применения их в качестве стимуляторов роста растений.
Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить следующие задачи: · Выделить зеленые водоросли из ризосферы алоэ. · Очистить и довести их до альгологически чистых культур. · Идентифицировать выделенные альго-бактериальные сообщества. · Исследовать способность выделенных ассоциаций к стимуляции роста растений · Определить ассоциацию с наибольшей способностью к стимуляции роста растений.
В последние десятилетия количество населения на Земле постоянно увеличивается, а вместе с ним возрастает проблема обеспечения всех жителей пищей. Это чрезвычайно актуально, так как уже при современно уровне заселения 1/3 планеты голодает. Для повышения урожайности растений традиционно используются химические удобрения, фунгициды, фитогормоны и тд. Однако этот метод имеет ряд недостатков: накопление избыточного количества веществ в почве, продуктах растениеводства, снижение плодородия почв и тд. На протяжении нескольких десятилетий ведется поиск разработки новой стратегии экологического земледелия. Одним из направлений этой стратегии является создание препаратов на основе микроорганизмов. В основе этих препаратов – штаммы, выделяющие вещества, положительно влияющие на растения
В ходе работы над проектом были получены следующие результаты: · Из ризосферной почвы алоэ выделено 6 альго-бактериальных культур, отнесенных к родам Microspora, Gymnodium, Tribonema. · Культуры зеленых водорослей, отнесенные к роду Tribonema, стимулируют рост корня кресс-салата на 32 - 40%, стебля на 16-26% по сравнению с контролем. · Культура Microspora sp.1 стимулирует рост корня на 40% и не влияет на рост стебля. · Культура Gymnodium sp. стимулирует рост корня кресс-салата на 40%, стебля - на 20%. · Коллекционная культура Scenedesmus sp. и ее культуральная жидкость не оказывают статистически значимого влияния на рост корня кресс-салата. Незначительно (на 13 – 14%) стимулируют рост стебля кресс-салата клетки Scenedesmus sp. в концентрации 4,5*104 -4,5*103 кл/мл. · Выделенные культуры не вызывают снижения всхожести семян томата в лабораторном опыте, следовательно, не являются токсичными для растений. · Наиболее активными являются культуры Gymnodium sp., Tribonema sp. 3, Tribonema sp.4. Эти альго-бактериальные культуры рекомендованы для дальнейшего изучения.
О проекте

Проект опубликовал

Целевая аудитория

будет интересно всем

Специализации

ТРИЗ Творческие работы

Области знаний

Биология и науки о Жизни