Способ обработки клубеньковых бактерий

СОЮЗ СОВЕТСНИХса мюиюанеРЕСПУБЛИН 69 (И) УД 1 С 12 Й 13/00, 1/20 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КЛВЫХ БАКТЕРИЙ, предусматриваготовление суспензии бактериоблучение ее лазерным светомдлиной волны 441,6 нм, о т лю щ и й с я тем, что, с целувеличения жизнеспособности клковык бактерий и их азотфиксиактивности, после облучения лсветом с длиной волны 441,6 нрии через 8-10 мин облучавт лсветом с длиной волны 632,8 нплотности энергии обоих лазер80 Дж/смф,УБЕНЬКОвщий прио чаого Красного Знаме АН БССР и ИнстиАН БССР П. Генетика бакна", 1977,2. Раэумонсалаур Н,С. Ра Балаур М.Иледованийрганиэмов,ергетикивып, 3,й П,Н., итие ис по фотоэнергетик Сборник "Проблемь растений". 1975, с, 191-196. икро т ишин Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ1(71) Ордена Трудовни институт физикитут микробиологии(56) 1. Петухов А.терий. М., "Медицис. 113. убеньующей зериымбактезерным прив 40Изобретение относится к технической и сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано дляполучения микроорганизмов с повышенной жизнеспособностью и азотфиксацией.Известен способ обработки микроорганизмов ультраФиолетовым излучением, заключающийся в том, чтомикроорганизмы обрабатывают ультраФиолетовым излучением с .=265 нм 1.Недостатками данного способа является практически малая эффективность получения микроорганизмов сценными биологическими и хозяйственными признаками, низкая жизнеспособность при инокулировании полученных микроорганизмов в почву.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ обработки клубеньковых бактерий, предусматривающийприготовление суспензии бактерий иоблучение ее лазерным светом с длиной волны 441,6 нм и .Согласно известному способу клубеньковые бактерии обрабатывают излучением гелий-кадмиевого лазера ЛГ( Ъ 441 б нм).Недостатками известного способаявляется низкая жизнеспособность инизкая азотфиксирующая активностьобработанных бактерий.Цель изобретения - увеличениежизнеспособности клубеньковых бактерий и их азотфиксирующей активности,.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу обработки клубеньковых бактерий, предусматривающемуприготовление суспензии бактерий ио 40облучение ее лазерным светомс длиной волны 441,6 нм, предложено,согласно изобретению, после облучения лазерным светом .с длиной волны441,6 нм бактерии через 8-10 мин 45Облучают лазерным светом с длинойволны 632,8 нм при плотности энергииобоих лазеров 40-80 Дж/см,Способ осуществляют следующимобразом. 50Максимальное увеличение жизнеспо" собности бактерий наблюдается при плотности энергии 60 Дж/см +гЯ.+ 60 Дж/см. При дозах 40 + 40 Дж/см и 80 + 80 Дж/см наблюдается некоторое снижение эффективности увеличения жизнеспособности обрабатываемых бактерий, поэтому выбрана доза,подтверждающая влияние на положительный эффект плотности энергии обоих лазеров в пределах 40 - 80 Дж/см для каждой длины волны (табл. 1).Увеличение жизнеспособности и азотфиксации клуоеньковых бактерий достигается путем комбинированного облучения (красный + синий) области спектра.Отдельно эффект облучения красным светом не достигается (табл. 2)) так как обработка бактерий отдельно как синим, так и красным светом по отдельности не приводит к сущест.венному увеличению жизнеспособности и азотфиксирующей активности. И тлько при комбинированной обработке жизнеспособность увеличивается на 15-8 1% и азотфиксация увеличивается на 17-52%.Известно, что излучение оптического диапазона в синей области спектра (= 400-460 нм) активизирует криптохромную систему микроорганизмов, участвующую в регуляции их биосинтетической активности.Излучение в красной области спектра активизирует фотохромную систему микроорганизмов, которая участвует в регуляции морфогенеза для повышения жизнеспособности и азотфиксирующей активности, бактерии дополнительно облучают излучением гелий- неонового лазера, работающего в диапазоне красной области спектра (= 632,8 нм, Р 40-80 Дж/см , Свойства полученных измененных форм при разных вариантах облучения резко отличаются. Так (см. табл.3) жизнеспособность измененных форм индуцированных излучением с = 441,6 нм или достоверно не отличалаеь от исходных форм для видов КЬ. ше 11 о 3., КЬ. СгдЕо 1 д или была значительно ниже для видов И. 1 ерш 1 позагцтп, КЬ. 1 црпп . Жизнеспособность же измененных форм бактерий индуцированных комбинированным излучением, на 15-81% выше, чем у исходных форм, т.е, биологическая ценность полученных Форм достаточно высока. При многократном пересеве полученных под воздействием лазерного излучения измененных форм бактерий их свойства сохраняются. Выбор интервала времени между облучениями подобран эксперименталь- е1089121 Таблица 1 Влияние плотности энергии лазера на жизнеспособность клубеньковых бактерий УЩ 7 Ц фаа Жизнеспособность бактерий после облучения.М контролю, Х 441,6 +632,8441,6 + 632,8 441,6 + Я 632,84040 Дж/м 60+60 Дай80+80 Джйюе Вид бактерий Достовер.ны, различны Откло" Достовер- Откло- Достовернейие, ны, раз- кение, ны, разХ личны Х личны Отклонение, Х+ 30 РС 0,01 но (см, чертеж), как наиболее эффективный в получении жизнеспособных бактерий.О практической ценности полученных под воздействием комбинированного облучения измененных форм свидетельствует излучение их азот- фиксирующей способности. Разные виды бобовых растений инокулируют специфическими для данного вида 1 О контрольными бактериями, бактериями, полученными под воздействием лазерного излучения с одной длиной волны 44 1,6 нм и бактериями, полученными под воздействием комбинированного облучения (предлагаемый способ). Устанавливают, что при инокуляции растений бактериями, полученными при обработке только излучением с 3 = 441,6 нм, содержание азота и био масса растений или незначительно увеличивается или даже снижается по сравнению с инокуляцией контрольными бактериями. При инокуляции растений бактериями, полученными при комбини рованном облучении, аэотфиксирующая способность их увеличивается: содержание общего азота увеличивается, по сравнению с обработкой контрольными бактериями, в зависимости от ви-ЗО да растений от 117 до 2527., белкового азота - от 117 до 2187 и симбиотического азота - от 110 до 2997 Усилие азотного питания приводит к увеличению растений, т.е. повышению урожайности этих ценных кормовых культур от 115 до 182 Х в зави-симости от вида растений по сравнению с вариантом обработки растений контрольными бактериями.П р и м е р. Объектами излучения являются клубеньковые бактерии из коллекции ВНИИ С/ХИ и местные, выделенные в различных районах Белоруссии, Всего изучают 4 образца, Облучают водную суспензию 2-3 суточных бактерий излучением промышленно выпускаемых лазеров ЛГ, ЛГс Фиксированной длиной волны. Высев после облучения на бобовую питательную среду производят через 1-2 ч. Жизнеспособность культур определяют методом рассева облученной суспензии на плотные питательные среды. Посевы инкубируют 3 сут для быстрорастущих бактерий и 7-8 сут для медленно растущих при 26-28 С. Для каждого варианта облучения проводят 3-4 серии опытов. В каждой серии проводят по 3-5 опытов на один вид бактерий.Азотфиксирующую активность исследуемых бактерий определяют в почвенной культуре в биометрах. Инокуляционная нагрузка составляет 1 млн. бактерий на семя. Увеличениеартификсирующей активности составит 117-252 Х по сравнению с контролем (табл. 3 и 4).Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить жизнеспособность клу беньковых бактерий на 15-817 и азот- фиксирующую способность на 17-5271089121 Продолжение табл. 1 Жизнеспособность бактерий после облучения к контролю, Х 441,6 + 1 632,8 Я 441,6 + 632,8 441,6 + Я 632,8б 40+40 Дж/см 6060 Дж/с80+80 Дж/см ОтклоОткло- ДостоверРСО 05.89121ок0 аХ ЮМ Оха хм 310891" 1 Таблица 3 Влияние лазерного опыта света на жизнеспособность клубеньковых бактерий (усредненные значения в пределах одного вида) Жизнеспособность бактерий после облчения к контролю,7 комбинированное облучение441,6 + а 632,8Р л 60 + 60 Дж/см+ 22 Таблица 4 Азотфиксирующая активность полученных под действием лазерного излучения измененных форм клубеньковых бактерийНакопление азота, к конт; ролю, Е ДостоМасса растений к Вариантобработки сибиотическийбелко,вый общий контролю, Е 100 100 100 100 Контроль Горох И. 2 ерип 1 аоаагцш Р 0,1 94 93 90 88 Р 0,05 115 136 117 133 Вид растений.Вид инокулированныхбактерий Индуцированный светом=441,6 Индуцир ованный комбинированным об- лучением Достоверностьразличий1 верностьразличий1089121 12 Продолжение табл. 4 Накаленна взфтв, к коитРофиз, Х тоерностьазлиВариантобработки белк биотм Контрол 0 100 ы 0 КЬ. 1 ерпозагош=441,6 0 108 омбинироанным облением 9 182 2 8 0,01 Люцерна 0 0 0 Контроль=441,6 ше 2 хйС 0 Комбиниро ванным об 156 3 5 Р (0,01 чени Составитель В.Голимедактор Н.Ковалева Техред Л.Иикеш орректор С.Шекмар 71/23ВНИИПИ Госпо делам3035, Моск Тираж 522 дарственного коми изобретений и отк а, Ж, Раущская каз ис тий д, 4/5 а иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн Вид растений,Вид ииокулироваиныхбактерий 10 10 Ивссв рвете иий к контр лв й