Sąveikos su skirtingomis simbiotinėmis bakterijomis in vitro sistemoje poveikis paprastojo uosio (Fraxinus excelsior L.) antipatogeninio atsparumo formavimuisi

Abstract

Visoje Europoje sparčiai paplitusi paprastojo uosio (Fraxinus excelsior L.) džiūtis tęsiasi jau apie 25 metus, o veiksmingų kovos priemonių su šia liga iki pat šiol nėra atrasta, todėl uosio, kaip natūralaus miško medžio auginimo perspektyva yra neaiški. Masinį uosių džiūvimą sukelia grybas Hymenoscyphus fraxineus, kurio sukelta liga yra įgavusi nuolatinį pobūdį: nepažeistų medynų skaičiai mažėja, serga ir jauni, ir seni uosiai. Šiame darbe buvo siekiama ištirti iš hibridinės drebulės (Populus tremuloides x P. tremula) in vitro kultūrų išskirtų simbiotinių bakterijų Paenibacillus ir Pseudomonas genčių gebėjimą slopinti paprastojo uosio (Fraxinus excelsior L.) patogeniško grybo Hymenoscyphus fraxineus augimą. Buvo atlikti biologiškai aktyvių junginių nustatymo tyrimai naudojant uosio lapus in vitro ir ex vitro. Atlikus biocheminius tyrimus su uosio lapais in vitro nustatyta, jog optimaliausias variantas norint susiformuoti šių augalų antipatogeniniam atsparumui prieš patogeniško grybo Hymenoscyphus fraxineus augimą yra 61 ir 174 paprastojo uosio genetinėse šeimose. Taip pat išsiaiškinta, kad skirtingų paprastojo uosio genetinių šeimų adaptaciniai mechanizmai yra skirtingi, todėl atsakas į Pseudomonas ir Paenibacillus bakterijas irgi yra skirtingas. Nustatyta, jog uosiai augę ex vitro sąlygomis pasižymėjo didesniais antrinių metabolitų bei didesnėmis antioksidacinėmis savybėmis, tačiau prastesniais fotosintezės pigmentų rodikliais, lyginant su in vitro augusiais uosiais.

The rapid drying of the common ash (Fraxinus excelsior L.) throughout Europe has been going on for about 25 years, and effective measures to combat the disease have not yet been discovered, so the prospect of growing ash as a natural forest tree is unclear. Mass drying of ashes is caused by the fungus Hymenoscyphus fraxineus, the disease of which has acquired a permanent character of common ash: the numbers of undamaged stands are declining, and both young and old ashes are getting sick. The aim of this study was to investigate the ability of the symbiotic bacteria Paenibacillus and Pseudomonas isolated from hybrid aspen (Populus tremuloides x P. tremula) cultures to inhibit the growth of the pathogenic fungus Hymenoscyphus fraxineus in common ash (Fraxinus excelsior L.) in vitro. Biochemical studies with ash leaves in vitro have shown that the optimal option for the development of antipathogenic resistance of these plants against the growth of the pathogenic fungus Hymenoscyphus fraxineus is in 61 and 174 common ash genetic families. It has also been found that the adaptation mechanisms of different common ash genetic families are different, so the response to Pseudomonas and Paenibacillus bacteria is also different. It was found out that ashes grown ex vitro had higher secondary metabolites and higher antioxidant properties, but lower rates of photosynthesis pigments compared to ashes grown in vitro.