Микроорганизмы-нефтедеструкторы рода Pseudomonas c устойчивостью к дополнительным поллютантам и фитостимулирующей активностью как перспективные агенты экобиотехнологии

Abstract

Биологическая очистка сельскохозяйственных почв от нефти сильно затруднена присутствием таких дополнительных поллютантов, как гербициды, которые могут ингибировать деятельность интродуцированных бактерий-деструкторов. Целью исследования был скрининг микроорганизмов, разлагающих нефть и устойчивых к гербицидам, изучение их свойств, а также оценка способности к стимуляции роста и развития растений- фитомелиорантов. Выделенные и идентифицированные штаммы углеводородокисляющих псевдомонад проявляли устойчивость к гербицидам на основе различных действующих веществ (2,4-D, имазетапира, смеси имазамокса и хизалофоп-П-этила), а также к тяжелым металлам (свинец, никель и цинк). Все бактерии обладали азотфиксирующей и фосфатмобилизирующей активностью и продуцировали индолил-3-уксусную кислоту. Они помогали растениям ячменя и клевера преодолевать стресс, вызванный присутствием поллютантов путем увеличения длины корней и побегов в чистой и нефтезагрязненной почве и положительно влияли на проростки клевера в почве с гербицидом. Штамм P. frederiksbergensis UOM 11 обладал значительной способностью к разложению нефти и был способен к усилению роста и развития растений, поэтому он рекомендуется в качестве основы микробно-растительных комплексов для очистки и восстановления почв. Остальные штаммы также имеют ценность с точки зрения экологической биотехнологии: P. alcaligenes UOM 10 как нефтедеструктор, а остальные микроорганизмы – как стимуляторы роста растений- мелиорантов. Полученные результаты можно использовать при разработке способов биоремедиации нефтезагрязненных сельскохозяйственных почв

Bioremediation of oil contaminated agricultural soils is greatly hindered by the presence of additional pollutants such as herbicides. They can inhibit the activity of introduced bacterial decomposers. The aim of the study is to screen for herbicide-resistant oil-degrading microorganisms and to evaluate their ability to stimulate growth and development of phytomeliorant plants. Isolated and identified strains of hydrocarbon-oxidizing pseudomonads were found resistant to herbicides based on various active ingredients (2,4-D, imazethapyr, mixtures of imazamox and quizalofop-P-ethyl), as well as to heavy metals such as lead, nickel and zinc. All bacteria exhibited nitrogen- fixing and phosphate- mobilizing activity and produced indolyl-3-acetic acid. They helped plants to overcome stress caused by the presence of pollutants. They contributed to an increase in the length of the roots and shoots of barley and clover in clean and oil-contaminated soil and had a positive effect on clover seedlings in the presence of a herbicide. The P. frederiksbergensis UOM 11 strain was found to have a significant ability to decompose oil; it also enhanced growth and development of plants. Therefore, it is recommended as the basis for microbial-plant complexes for cleaning and restoring soils. The other strains obtained in screening are also valuable from the perspective of environmental biotechnology: P. alcaligenes UOM 10 is an effective oil-destructor; the other microorganisms are prospective growth stimulators for phytomeliorant plants. The results obtained can be used in the development of bioremediation methods for oil-contaminated agricultural soils