Wykorzystanie kwasu kumarowego i ferulowego jako jedynego źródła węgla przez bakterie z rodzaju Azospirillum wiążące wolny azot

Abstract

Obecność odpowiednio wyselekcjonowanych szcze- pów bakterii w ryzosferze ma pozytywny wpływ na kiełkowanie, wzrost i rozwój roślin. Szczepy bakterii z rodzaju Azospirillum są zdolne do wiązania azotu przy wykorzystaniu jako jedynego źró- dła węgla kwasów organicznych i ich soli, jak również węglo- wodorów i cukrów. Celem pracy była ocena wykorzystania kwasu ferulowego i kumarowego jako jedynych źródeł węgla w proce- sie wiązania wolnego azotu przez 12 szczepów bakterii z rodzaju Azospirillum. Szczepy te wyizolowano z endoryzosfery jęczmie- nia jarego (Hordeum sativum L.): 12/6, 1/7 i 15/7, kukurydzy (Zea mays L.): 4B, 23B, 35Bb, 48B, 77Bb1, 83B1 i trawy nadmorskiej z okolic Sobieszewa (Elymus arenarius L.): 29S, 36S, 42S. Szcze- py te należały do gatunków: A. amasoense i A. brasilense. Wszyst- kie szczepy bakterii z rodzaju Azospirillum wiązały azot przy wy- korzystaniu kwasu ferulowego i kumarowego jako jedynego źródła węgla. Wyniki badań przedstawiono jako aktywność nitrogenazy po 168 h hodowli “głodzonych” szczepów bakterii Azospirillum przy wykorzystaniu powyższych kwasów. Aktywność nitrogenazy szczepów Azospirillum była bar- dzo zróżnicowana i zależała zarówno od gatunku szczepu, jak i czasu hodowli. Największą aktywność nitrogenazy stwierdzono u szczepów wyizolowanych z ryzosfery jęczmienia jarego przy wykorzystaniu kwasu ferulowego jako jedynego źródła węgla i energii (szczep 1/7 – 824,32 nM C2H4·h-1 · cm-3 fazy gazowej, po 24 h inkubacji). W przypadku szczepów wyizolowanych z endo- ryzosfery kukurydzy najwyższą aktywnością nitrogenazy charak- teryzował się szczep 4B (715,14 nM C 2H4·h-1·cm-3 fazy gazowej, po 24 h inkubacji. Szczepy z najniższą aktywnością nitrogena- zy pochodziły z endoryzosfery trawy Elymus arenarius, gdzie najwyższą aktywnością nitrogenazy charakteryzował się szczep 29S przy wykorzystaniu kwasu ferulowego jako jedynego źródła węgla (274,56 nM C 2H4·h-1·cm-3 fazy gazowej). Badania in vitro wpływu różnych źródeł węgla na aktywność nitrogenazy szcze- pów bakterii z rodzaju Azospirillum pozwolą lepiej zrozumieć ich rolę i znaczenie w ryzosferze roślin.