Способность клубеньковых бактерий Anthyllis vulneraria L. из ультраосновных почв стимулировать рост растений и ослаблять стресс от никеля у Arabidopsis thaliana L

Клубеньковые бактерии, вступающие в симбиоз с бобовыми, могут взаимодействовать и с небобовыми растениями, стимулируя их рост. В этой работе мы изучили влияние никеля (Ni, 200 мкМ) на Arabidopsis thaliana (Col-0), инокулированную клубеньковыми бактериями, стимулирующими рост растений и образующими клубеньки на Anthyllis vulneraria из ультраосновных почв. Выделенные штаммы, стимулирующие рост растений и устойчивые к Ni, были идентифицированы как Rhizobium sp. и Bradyrhizobium sp. Выделенные штаммы значительно различались по способности стимулировать рост растений и устойчивости к Ni. В отсутствие стресса, вызванного Ni, растения, инокулированные большинством штаммов, росли лучше и характеризовались более высокой эффективностью фотосинтеза, чем неинокулированные контрольные растения. Обработка никелем повышала его концентрацию в инокулированных растениях. Под действием Ni значительно ухудшались рост растений, анатомическое строение листьев, ультраструктура хлоропластов, эффективность фотосинтеза и активность антиоксидантной системы защиты; однако у растений, инокулированных наиболее эффективными клубеньковыми бактериями, большинство этих нарушений были менее выражены. ПЦР в реальном времени выявила повышение экспрессии генов, участвующих в биосинтезе ауксина и гиббереллина, у инокулированных растений, обработанных Ni; это могло способствовать усилению роста побегов и корней после инокуляции эффективными штаммами. Результаты также указывают на положительную связь между показателями стресса, вызванного Ni, и активностью антиоксидантной системы защиты, а также между эффективностью фотосинтеза и показателями роста растений. Мы показали, что отобранные клубеньковые бактерии, естественным образом образующие клубеньки на Anthyllis в богатых Ni ультраосновных почвах, способны стимулировать рост Arabidopsis и повышать устойчивость растений к Ni, улучшая различные физиологические и биохимические процессы.