Особливості метаболітного профілю коренів сої за інокуляції штамами Bradyrhizobium japonicum різної активності

Abstract

Левішко А.С., Маменко П.М. Особливості метаболітного профілю коренів сої за інокуляції штамами Bradyrhizobium japonicum різної активності. Досліджували динаміку основних груп низькомолекулярних сполук коренів сої за її інокуляції активним та неактивним штамами Bradyrhizobium japonicum. Показано, що період формування бульбочок характеризується суттєвим накопиченням цукрів у коренях інокульованих рослин – понад 17% від усіх метаболітів, порівняно із 11% у контролі. Інокуляція активним штамом збільшує вміст вільних амінокислот до 2%, порівняно з 0,79 і 0,78% у контролі та у варіанті з малоактивним симбіозом, відповідно. Одержані результати свідчать, що процес формування симбіозу активізує синтез і накопичення у коренях інфікованих рослин моно- та олігосахаридів, які є джерелом енергії та попередниками синтезу основних структурних біополімерів. Особливістю активного симбіозу є збільшення вмісту вільних амінокислот, які є основною формою депонування зв’язаного біологічного азоту. Результати досліджень дозволяють припустити, що інокуляція рослин сої індукує синтез органічних сполук, здатних депонувати енергію в клітині.

A.S. Levishko, P.M. Mamenko. Peculiarities of metabolic profile of soybean roots inoculated by bradyrhizobium japonicum strains with different symbiotic activity. The dynamics of major groups of low molecular weight compounds of soybean roots inoculated with active and inactive strains of Bradyrhizobium japonicum were investigated. It is shown that the period of formation of nodules was characterized by substantial accumulation of sugars in the roots of inoculated plants. More than 17% of sugars with respect to all metabolites were found in inoculated plants whereas there were only 11% of sugars in control. Inoculation with active strain increases the levels of free amino acids to 2% compared with control plants (0,79%) and inactive symbiosis (0,78%). The results show that the formation of symbiosis activates the synthesis and accumulation of mono- and oligosaccharides, as a source of energy and precursors for the synthesis of major structural biopolymers in the roots of infected plants. The increase of free amino acids that are the main way to deposit linked biological nitrogen is the peculiarity of active symbiosis. The studies suggest that the inoculation of soybean plants induces the synthesis of organic compounds that can hold energy level of cells.

А.С. Левишко, П.Н. Маменко. Особенности метаболитного профиля корней сои при инокуляции штаммами Bradyrhizobium japonicum разной активности. Исследовали динамику основных групп низкомолекулярных соединений корней сои при ее инокуляции активным и неактивным штаммами Bradyrhizobium japonicum. Показано, что период формирования клубеньков характеризуется существенным накоплением сахаров в корнях инокулированных растений – более 17% от общего содержания метаболитов, по сравнению с 11% в контроле. Инокуляция активным штаммом увеличивает содержание свободных аминокислот до 2% по сравнению с контролем (0,79%) и малоактивным симбиозом (0,78%). Полученные результаты свидетельствуют о том, что процесс формирования симбиоза активирует синтез и накопление в корнях инфицированных растений моно- и олигосахаридов, которые являются источником энергии и предшественниками синтеза основных структурных биополимеров. Особенностью активного симбиоза является увеличение содержания свободных аминокислот, являющихся основной формой депонирования связанного биологического азота. Результаты исследований позволяют предположить, что инокуляция растений сои индуцирует синтез органических соединений, способных повышать энергизацию клеток.