Исследовательская работа «Азотфиксирующие бактерии» Выполнила Мастакова Светлана Руководитель Грамотинская С.Г. 2007г 2007г. - презентация

1 Исследовательская работа «Азотфиксирующие бактерии» Выполнила Мастакова Светлана Руководитель Грамотинская С.Г. 2007г 2007г

2 Перед учеными стоит задача изыскать возможности управления процессом азотфиксации и на этой основе увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. Цель работы Изучить строение и жизнедеятельность азотфиксирующих симбиотических микроорганизмов, выявить условия, при которых азотфиксация будет более эффективной. Задачи: 1. Изучение литературы в области фиксации азота микроорганизмами, 1. Изучение литературы в области фиксации азота микроорганизмами, 2. Определение направления исследования в области азотфиксации 2. Определение направления исследования в области азотфиксации

3 Две группы азотфиксирующих микроорганизмов Одна из них находится в симбиозе с высшими растениями, образуя клубеньки на корнях. К этой группе относятся клубеньковые бактерии. Одна из них находится в симбиозе с высшими растениями, образуя клубеньки на корнях. К этой группе относятся клубеньковые бактерии. Микроорганизмы другой группы обитают в почве независимо от растений. К ним относятся азотобактер, клостридиум, бейеринкия и другие свободноживущие микроорганизмы. Микроорганизмы другой группы обитают в почве независимо от растений. К ним относятся азотобактер, клостридиум, бейеринкия и другие свободноживущие микроорганизмы.

4 Клетки клубеньковых бактерий Клубеньки на корневой системе бобовых Растительные клетки клубенька, заполненные микробными клетками азотфиксатора

5 Бактероиды клубеньковых бактерий клевера Увеличение х Бактероиды это формы бактерий с незавершенным процессом деления. Такую форму принимают клетки бактерий в период функционирования, к моменту проявления оптимальной активности азотфиксации.

6 Свойства клубеньковых бактерий: микроаэрофилы микроаэрофилы Для развития требуется оптимальная температура в пределах 2426°. При 0° и 37 °С рост приостанавливается. Для развития требуется оптимальная температура в пределах 2426°. При 0° и 37 °С рост приостанавливается. способны синтезировать витамины группы В, а также ростовые вещества типа гетероауксина (бета- индолилуксусная кислота), тем самым способствуют росту корней растения-хозяина, увеличению урожая. способны синтезировать витамины группы В, а также ростовые вещества типа гетероауксина (бета- индолилуксусная кислота), тем самым способствуют росту корней растения-хозяина, увеличению урожая. приблизительно одинаково устойчивы к щелочной реакции среды (рН = 8,0), но неодинаково чувствительны к кислой. приблизительно одинаково устойчивы к щелочной реакции среды (рН = 8,0), но неодинаково чувствительны к кислой. специфичны, вирулентны специфичны, вирулентны активны т. е. способны в симбиозе с бобовыми растениями ассимилировать молекулярный азот и удовлетворять в нем потребности растения-хозяина. активны т. е. способны в симбиозе с бобовыми растениями ассимилировать молекулярный азот и удовлетворять в нем потребности растения-хозяина.

7 Влияние разных по активности культур клубеньковых бактерий на развитие клевера. Растение, зараженное неактивной культурой

8 Механизм проникновения клубеньковых бактерий в корень растения. Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня одинаков у всех видов бобовых растений и состоит из двух фаз. В первую фазу происходит инфицирование корневых волосков. Во вторую фазу интенсивно идет процесс образования клубеньков.

9 Известно, что клубеньковые бактерии вызывают размягчение стенок корневых волосков. На поверхности корня есть слой слизистого вещества (ризосфера ), в котором скапливаются подвижные в период инокуляции клубеньковые бактерии Внедриться может одиночная или группа клеток бактерий

10 Факторы, определяющие симбиотические взаимоотношения влажность 60-70% от полной влагоемкости почвы влажность 60-70% от полной влагоемкости почвы оптимальная аэрация оптимальная аэрация температура 2025° температура 2025° рН среды ближе к щелочной рН среды ближе к щелочной Углеводное питание Углеводное питание Минеральные элементы: К, Ca, Mg, S, Fe, Mo, Co, Cu, B Минеральные элементы: К, Ca, Mg, S, Fe, Mo, Co, Cu, BК, Ca, Mg, S, Fe, Mo, Co, Cu, BК, Ca, Mg, S, Fe, Mo, Co, Cu, B Вредители и паразиты Вредители и паразиты

11 Схема симбиотической азотфиксации

12 На основании изложенного, просматриваются следующие направления дальнейшего исследования: 1. Изучить влияние на урожай севооборота с выращиванием бобовых культур; 2. Выяснить целесообразно ли удобрять бобовые культуры азотом или же наоборот, минеральный азот подавляет симбиотическую азотфиксацию бобовых культур и поэтому экономически выгоднее такие растения азотом не удобрять; 3. Исследовать влияние таких условий как рН среды и внесение калия на образование и развитие клубеньков на бобовых;. 4. Исследование рынка бактериальных удобрений с целью изучения возможности искусственного инокулирования (заражения) клубеньковыми бактериями семян бобовых, т.к естественная инокуляция может быть как высокой так и низкой; 5. Изучить влияние глубины посадки инокулированных (искусственно зараженных) семян на образование клубеньков в случае засушливой весны, поскольку известно, что размножение клубеньковых бактерий в отсутствие влаги не происходит.