Екатеринбург, Россия
Екатеринбург, Россия
Екатеринбург, Россия
Екатеринбург, Россия
Дефицит эссенциальных микроэлементов, в частности йода, представляет серьезную угрозу для здоровья населения. В связи с этим поиск эффективных методов биофортификации растительного сырья, включая использование стимулирующих рост растений (PGP) ризобактерий, является актуальной задачей. Цель исследования – сравнить PGP-активность трех штаммов Pseudomonas sp. (CTF2, CTF7, STF13), а также их влияние на параметры роста, содержание фотосинтетических пигментов и накопление йода в микрозелени Vigna radiata (L.) R. Wilczek (маш) в сочетании с внекорневой обработкой растворами йодида и йодата калия. Штаммы были выделены из ризосферы Tussilago farfara на техногенно нарушенных территориях. Вегетационный эксперимент проводили в гидропонной системе с инокуляцией семян и последующей обработкой растений йодом. Обнаружено, что самой высокой способностью к синтезу индолил-3-уксусной кислоты и активностью 1-аминоциклопропан-1-карбонат-дезаминазы обладал штамм STF13. Инокуляция семян этим штаммом приводила к наибольшему увеличению сырой и сухой биомассы 14-суточных проростков, а также индекса их силы роста. Все изученные штаммы повышали содержание хлорофиллов и каротиноидов в среднем на 19% по сравнению с контролем. Внекорневая обработка йодом значимо увеличивала содержание фотосинтетических пигментов (в среднем на 23%) и способствовала накоплению йода в микрозелени: при использовании KI содержание элемента возрастало в 14,3 раза, KIO₃ – в 8,8 раз. Таким образом, сочетание инокуляции семян V. radiata перспективными штаммами Pseudomonas sp. (особенно STF13 и CTF2) с внекорневой подкормкой йодом повышает биологическую ценность микрозелени, что подтверждает эффективность данного подхода.
маш, биофортификация, ростстимулирующие ризобактерии, ростовые параметры, фотосинтетические пигменты, йодид и йодат калия, накопление йода
1. Борисова Г.Г., Малева М.Г., Дарказанли М., Собенин А.В., Карпухин М.Ю. Влияние Zn-солюбилизирующих PGP-ризобактерий на рост и содержание биогенных элементов в сеянцах пшеницы озимой в условиях микрокосма // Аграрный вестник Урала. 2024. Т. 24(12). С. 1636-1647. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2024-24-12-1636-1647
2. Голубкина Н.А., Кекина Е.Г., Надежкин С.М. Перспективы обогащения сельскохозяйственных растений йодом и селеном (обзор) // Микроэлементы в медицине. 2015. Т. 16(3). С. 12-19.
3. ГОСТ 28458-90. Растительные корма. Способ определения йода. Москва: Стандартинформ, 2006.
4. Елисеева Л.Г., Белкин Ю.Д., Симина Д.В., Осман А., Молодкина П.Г., Сантурян Т.А. Новые направления разработки обогащенных пищевых продуктов для здорового питания // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. Т. 4(118). С. 50-55. https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.118.4.009
5. Елисеева Л.Г., Симина Д.В., Сидоренко Ю.И., Токарев П.И., Сантурян Т.А. Разработка подходов биофортификации микрозелени при выращивании в фитотроне городского типа // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2024. Т. 86(4). С. 84-92. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-4-84-92
6. Курьянович А.А., Кинчарова М.Н., Титова И.А. Выращивание проростков маша (Vigna radiata l.(R) Wilczek) для пищевых целей // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 4(56). С. 25-30. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2021-4-25-30
7. Платонова Н.М. Йодный дефицит: современное состояние проблемы // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2015. Т. 11(1). С. 12-21. https://doi.org/10.14341/ket2015112-21
8. Тимофеева А.М., Галямова М.Р., Седых С.Е. Биологическая активность почвенных бактерий, стимулирующих рост растений: фиксация азота, солюбилизация фосфата, синтез сидерофоров. Перспективы разработки микробных консорциумов // Агрохимия. 2024. № 5. С. 85-95. https://doi.org/10.31857/S0002188124050111
9. Ciriello M., Formisano L., El-Nakhel C., Zarrelli A., Giordano M., De Pascale S., Kyriacou M., Rouphael Y. Iodine biofortification of four microgreens species and its implications for mineral composition and potential contribution to the recommended dietary intake of iodine // Scientia Horticulturae. 2023. Vol. 320. P. 112229. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112229
10. Consentino B.B., Ciriello M., Sabatino L., Vultaggio L., Baldassano S., Vasto S., Rouphael Y., La Bella S., De Pascale S. Current acquaintance on agronomic biofortification to modulate the yield and functional value of vegetable crops: A review // Horticulturae. 2023. Vol. 9. P. 219. https://doi.org/10.3390/horticulturae9020219
11. Dhaliwal S.S., Sharma V., Shukla A., Kaur M., Kaur J., Verma V., Singh P., Barek V., Gaber A., Hossain A. Biofortification of mungbean (Vigna radiata L. (Wilczek)) with boron, zinc and iron alters its grain yield and nutrition // Scientific Reports. 2023. Vol. 13. P. 3506. https://doi.org/10.1038/s41598-023-30539-6
12. Dobosy P., Nguyen H.T.P., Záray G., Streli C., Ingerle D., Ziegler P., Radtke M., Buzanich A.G., Endrédi A., Fodor F. Effect of iodine species on biofortification of iodine in cabbage plants cultivated in hydroponic cultures // Scientific Reports. 2024. Vol. 14(1). P. 15794. https://doi.org/10.1038/s41598-024-66575-z
13. Golubkina N., Moldovan A., Kekina H., Kharchenko V., Sekara A., Vasileva V., Skrypnik L., Tallarita A., Caruso G. Joint biofortification of plants with selenium and iodine. New field of discoveries // Plants. 2021. Vol. 10. P. 1352. https://doi.org /10.3390/plants10071352
14. Kiferle C., Martinelli M., Salzano A.M., Gonzali S., Beltrami S., Salvadori P.A., Hora K., Holwerda H.T., Scaloni A., Perata P. Evidences for a nutritional role of iodine in plants // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. P. 671–683. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.616868
15. Khan S., Ullah A., Ullah S., Saleem M.H., Okla M.K., Al-Hashimi A., Chen Y., Ali S. Quantifying temperature and osmotic stress impact on seed germination rate and seedling growth of Eruca sativa Mill. via hydrothermal time model // Life. 2022. Vol. 12. P. 400. https://doi.org/10.3390/life12030400
16. Kumar A., Tripti, Voropaeva O., Maleva M., Panikovskaya K., Borisova G., Rajkumar M., Bruno L.B. Bioaugmentation with copper tolerant endophyte Pseudomonas lurida strain EOO26 for improved plant growth and copper phytoremediation by Helianthus annuus // Chemosphere. 2021. Vol. 266. P. 128983. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128983
17. Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic membranes // Methods in Enzymology. 1987. Vol. 148. P. 350-382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
18. Maleva M., Borisova G., Tripti, Tugbaeva A., Ahamuefule C., Salata A., Kumar A. Biofortification of pea microgreens through zinc-solubilizing bacteria inoculation with foliar iodine application // Agriculture and Forest. 2024. Vol. 70(2). P. 123-134. https://doi.org/10.17707/AgricultForest.70.2.9
19. Maleva M., Borisova G., Tugbaeva A., Ilyin V., Kumar A. Synergy of new zinc solubilizing PGPR strain Pseudomonas sp. CTF2 with foliar iodine application enhances growth and biofortification of pea seedlings // Microbiology. 2024. Vol. 93(1). P. S82-S86. https://doi.org/10.1134/S0026261724609333
20. Medrano-Macías J., Leija-Martínez P., González-Morales S., Juárez-Maldonado A., Benavides-Mendoza A. Use of iodine to biofortify and promote growth and stress tolerance in crops // Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. P. 1146. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01146
21. Şahin Ö. Combined iodine, iron and zinc biofortification of tomato fruit // Journal of the Institute of Science and Technology. 2020. Vol. 10(3). P. 2242-2251. https://doi.org/https://doi.org/10.21597/jist.691758
22. Voogt W., Holwerda H.T., Khodabaks R. Biofortification of lettuce (Lactuca sativa L.) with iodine: the effect of iodine form and concentration in the nutrient solution on growth, development and iodine uptake of lettuce grown in water culture // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2010. Vol. 90(5). P. 906-913. https://doi.org/10.1002/jsfa.3902
