"Издательский Дом "Вузовский учебник" (лаборатория исследований технологических свойств сельскохозяйственных материалов, старший научный сотрудник)
сотрудник
Москва,, г. Москва и Московская область, Россия
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 633.822 Мята. Mentha L. spp.
УДК 631.8 Удобрения. Внесение удобрений. Стимуляция роста растений. Ростовые вещества
ББК 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
Цель исследования – оценка воздействия ризобактерий Bacillus subtilis (штаммы 10-4 и 26D) на некоторые биохимические показатели Mentha longifolia L. и Melissa officinalis L., выращиваемых методом гидропоники в условиях закрытых агроэкосистем. Впервые был проведен анализ содержания 20 аминокислот для мелиссы лекарственной и мяты длиннолистой в условиях гидропонного выращивания и при инокуляции B. subtilis. Штамм 10-4 эффективно усиливал синтез большинства незаменимых аминокислот в листьях мелиссы лекарственной и мяты длиннолистной за исключением метионина (Met), содержание которого находилось на уровне контроля; штамм 26D увеличивал накопление незаменимых аминокислот Lys, Val, Trp (для обеих культур), His (для мяты), Phe, Leu+Ile, Thr (для мелиссы). Бактериальная инокуляция также способствовала увеличению содержания заменимых аминокислот (Arg, Tyr, Pro, Ser, Ala, Gly, Cys-Cys). Выявлено существенное повышение уровня большинства аминокислот в растениях, обработанных B. subtilis 10-4, за исключением глутаминовой кислоты+глутамина (Glu+Gln) у мяты длиннолистной и мелиссы лекарственной, а также аспарагиновой кислоты+аспарагина (Asp+Asn) у мяты длиннолистной. В частности наблюдалось увеличение содержания калия и фосфора в растениях, что положительно сказывалось на их росте и развитии. Более того, отмечалось существенное повышение выхода эфирных масел: при использовании штамма 10-4 выход эфирного масла увеличился на 68 % у мяты и на 121 % у мелиссы. Важно отметить, что инокуляция B. subtilis также способствовала снижению уровня нитратов в растительном сырье, что свидетельствовало об эффективном преобразовании нитратного азота в аммонийный. Использование B. subtilis может стать эффективным приемом для оптимизации питательных свойств эфиромасличных культур, что представляет интерес для агрономии и пищевой промышленности.
Mentha longifolia (L.) Huds, Melissa officinalis L., Bacillus subtilis, аминокислоты, катионы, анионы, эфирное масло, гидропоника.
1. Kannan M., Elavarasan G., Balamurugan A., et al. Hydroponic farming–A state of art for the future agriculture // Materials today: proceedings. 2022. Vol. 68. P. 2163–2166. DOI:https://doi.org/10.1016/j.matpr. 2022.08.416. EDN: https://elibrary.ru/VNKQEY.
2. Mehdizadeh L., Moghaddam M. Hydroponic System for Cultivation of Medicinal Plants. In: Kumar N., Singh S., editors. Biosynthesis of Bioactive Compounds in Medicinal and Aromatic Plants. Food Bioactive Ingredients. Springer, Cham. 2023. P. 213–233. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-031-35221-8_10.
3. Koriesh E.M., Abo El-Soud I.H. Medicinal plants in hydroponic system under water-deficit conditions a way to save water. In: Technological and Modern Irrigation Environment in Egypt: Best Management Practices & Evaluation. 2020. P. 131–153. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-30375-4_7.
4. Князева И.В., Вершинана О.В., Гудимо В.В., и др. Технологические приемы выращивания мяты и мелисы на вертикальных стеллажах // Вестник КрасГАУ. 2021. № 11. С. 78–84. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2021-11-78-84. EDN: https://elibrary.ru/EGXZWM.
5. Zeljkoviс S.С., Smekalovа K., Kaffkovа K., et al. Influence of post-harvesting period on quality of thyme and spearmint essential oils // Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants. 2021. Vol. 25. P. 100335. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2021.100335. EDN: https://elibrary.ru/ULZEPY.
6. Bhattacharyya P.N., Jha D.K. Plant growth-promoting bacteria (PGPB): emergence in agriculture World // J. Microbiol. Biotechnol. 2013. № 28. P. 1327–1350.
7. Wu W., Chen W., Liu S., et al. Beneficial relationships between endophytic bacteria and medicinal plants // Frontiers in plant science. 2021. Vol. 12. Р. 646146. DOI:https://doi.org/10.3389/fpls.2021.646146. EDN: https://elibrary.ru/ZAVTVQ.
8. Sun Z., Yang L.M., Han M., et al. Biological control ginseng grey mold and plant colonization by antagonistic bacteria isolated from rhizospheric soil of Panax ginseng Meyer // Biological Control. 2019. Vol. 138. Р. 104048. DOI:https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2019.104048. EDN: https://elibrary.ru/ZRJJCK.
9. Qi Y., Li X., Wang J., et al. Efficacy of plant growth-promoting bacteria Streptomyces werraensis F3 for chemical modifications of diseased soil of ginseng // Biocontrol Science and Technology. 2021. Vol. 31, № 2. P. 219–233. DOI:https://doi.org/10.1080/09583157.2020.1843598. EDN: https://elibrary.ru/ZCGTMC.
10. Pеrez-Garcia L.A., Saenz-Mata J., Fortis-Hernandez M., et al. Plant-growth-promoting rhizobacteria improve germination and bioactive compounds in cucumber seedlings // Agronomy. 2023. Vol. 13, № 2. P. 315. DOI:https://doi.org/10.3390/agronomy13020315. EDN: https://elibrary.ru/EBBYMR.
11. Nazir U., Zargar M., Baba Z., et al. Isolation and characterization of plant growth promoting rhizobacteria associated with pea rhizosphere in North Himalayan region // Int J Chem Stud. 2020. Vol. 8, № 1. P. 1131–1135. DOI:https://doi.org/10.22271/chemi.2020.v8.i1o.8401. EDN: https://elibrary.ru/LBNVIG.
12. Lastochkina O., Pusenkova L., Yuldashev R., et al. Effects of Bacillus subtilis on some physiological and biochemical parameters of Triticum aestivum L. (wheat) under salinity // Plant Physiol. Biochem 2017. Vol. 121. P. 80–88. DOI:https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.10.020. EDN: https://elibrary.ru/XNWVCV.
13. Arlt K., Brandt S., Kehr J. Amino acid analysis in five pooled single plant cell samples using capillary electrophoresis coupled to laser-induced fluorescence detection // Journal of Chromatography A. 2001. Vol. 926, № 2. Р. 319–325. DOI:https://doi.org/10.1016/S0021-9673(01)01052-4. EDN: https://elibrary.ru/ARAJKX.
14. Galili G., Amir R., Fernie A.R. The regulation of essential amino acid synthesis and accumulation in plants // Annual review of plant biology. 2016. Vol. 67, № 1. Р. 153–178. DOI:https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-043015-112213.
15. Yang Q.Q., Zhao D.S., Zhang C.Q., et al. A connection between lysine and serotonin metabolism in rice endosperm // Plant physiology. 2018. Vol. 176, № 3. P. 1965–1980. DOI:https://doi.org/10.1104/pp.17.01283.
16. Gоmez-Bellot M.J., Lorente B., Medina S., et al. Acute and Rapid Response of Melissa officinalis and Mentha spicata to Saline Reclaimed Water in Terms of Water Relations, Hormones, Amino Acids and Plant Oxylipins // Plants. 2022. Vol. 11, № 24. Р. 3427. DOI:https://doi.org/10.3390/plants11243427. EDN: https://elibrary.ru/OGGMFG.
17. Ma Y., Zhang S., Hu J., et al. Effects of Molybdenum Fertilizer Combined with Bacillus subtilis Strain on the Growth of Chinese Cabbage and the Content of Nitrate in Soil. // Horticulturae. 2022. Vol. 8. P. 970. DOI:https://doi.org/10.3390/horticulturae8100970. EDN: https://elibrary.ru/WAYILM.
18. Julyanne T., Sena S., Carlos O., et al. Inoculation reduces nitrate accumulation and increases growth and nutrient accumulation in hydroponic arugula // Scientia Horticulturae. 2023. Vol. 320. P. 112213. DOI:https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112213. EDN: https://elibrary.ru/ENISSK.
