Микробно-растительные взаимодействия при росте и развитии растений

Учебные материалы по биологии / Симбиотические взаимодействия микроорганизмов и растений / Микробно-растительные взаимодействия при росте и развитии растений

Логично начать с прорастания семян в почве. Однако семена растений, попадающие в почву, уже заселены микроорганизмами, т. е. микробно-растительные отношения начинаются гораздо раньше. Очень часто микроорганизмы уже находятся внутри созревшего семени. Потенциально семя растения может нести на (в) себе бактериальные клетки, их эндоспоры или цисты, конидиеспоры и / или обрывки гиф актиномицетов, обрывки мицелия грибов, цисты простейших, а также яйца нематод и вирусы. Численность микроорганизмов варьирует и зависит от географических и климатических факторов и др. Важную роль в контаминации поверхности семян, способности удерживаться на их поверхности играют такие характеристики микроорганизмов, как размеры и морфология, структура поверхности клеток, способность к длительному выживанию при обезвоживании, при воздействии света и т.д.

На поверхности и в покровах, а также в тканях разных семян можно обнаружить бактерии, принадлежащие к родам Agrobacterium (рис. 1,а), Arthrobacter, Bacillus, Burkholderia, Clavibacter, Clostridium (рис. 1,б), Curtobacterium, Erwinia, Pseudomonas (рис. 1,в), Rhizobacter, Rhizomonas, Streptomyces, Xanthomonas и др., Грибы родов: Acremonium, Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Fusarium, Gibberella, Penicillium, Perenospora, Phoma, Phitophthora, Ustilago, Verticillium и др.

Рис. 1, а - Выросты на стебле растения - результат развития Agrobacterium tumefasciens

Рис. 1, б - Клетки Clostridium pasteurianum со спорами. Увел. X 3500 (по В.И. Дуде)

Рис. 1, в - Pseudomonas fluorescens

В семени растений, даже находящихся в состоянии глубокого покоя, протекают процессы метаболизма и, следовательно, происходят обменные процессы с окружающей средой.

При попадании в благоприятные условия влажности и температуры семя растения набухает и прорастает. При этом происходят соответствующие Молекулярно-генетические и физико-биохимические процессы. Влажность и температура оказывают соответствующее действие и на микроорганизмы, находящиеся на поверхности семени. Однако основное действие на микробное сообщество поверхности семян оказывает «выброс» органических веществ из набухающего и прорастающего семени. Концентрация и состав таких веществ вида специфичны.