Регуляторы роста растений микробного происхождения

Лабораторные опыты с растениями показали, что они могут усваивать достаточно большие молекулы микробных метаболи­тов. Например, в растения поступают различные классы антибио­тиков, отличающихся по химической природе. Это наиболее про­сто было установить с антибиотиками, так как само растение их не образует. Некоторые антибиотики поступают быстро, в больших количествах и с большой скоростью переходят из корней в над­земную часть растения. Другие поступают медленно и остаются в корневой системе. Антибиотики могут проникать и через листо­вую поверхность. Этот вопрос подробно изучался в связи с раз­работкой методов лечения растений с помощью антибиотиков. Метод получил некоторое распространение, но является доста­точно дорогим. Для растений подбирались специальные антибио­тики, отличные от тех, которые используются в медицине, чтобы не происходило возникновения резистентных форм.

В корни растений могут поступать витамины и аминокисло­ты, синтезированные почвенными микроорганизмами. Это уда­лось установить с применением меченых атомов, так как эти ве­щества синтезируются и самими растениями.

Существует большая группа растительных гормонов — стиму­ляторов и регуляторов роста (ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота)

Установлено, что эти вещества образуют и растения, и мик­роорганизмы в первую очередь симбиотические (клубеньковые бактерии, микоризные грибы), фитопатогенные, а также мно­гие свободноживущие бактерии и грибы. Они могут значительно стимулировать рост растений. Отсюда возникла идея примене­ния микробов-стимуляторов для улучшения роста сельскохозяйст­венных растений, цветов и даже деревьев при их пересадке, осо­бенно в зрелом возрасте. Могут применяться как химические вещества, полученные путем микробного синтеза, так и живые микробы, которые обычно наносятся на семена.

Ауксины образует азотобактер, азоспирилла. Гиббереллин про­дуцирует гриб Fusarium moniliforme — анаморфа Gibberella fujikuroi и некоторые широко распространенные почвенные бактерии. Цитокинины обнаруживаются среди продуктов метаболизма ми- коризообразователей, клубеньковых бактерий, фитопатогенов. Абсцизовую кислоту образует гриб Cercospora rosicola. Подробно изучено грибное вещество фузикоккцин.

В работах Е.Н. Мишустина показано, что бактериальный пре­парат «азотобактерин», приготовляемый на основе живых клеток Azotobacter chroococcum и предназначавшийся первоначально для обогащения растений биологически фиксированным азотом, ока­зывает стимулирующее действие на растения не за счет связыва­ния азота, а благодаря образованию стимуляторов роста расте­ний и антифунгального антибиотика, который подавляет развитие фитопатогенов. Азотобактер оказывает положительное действие только на богатых окультуренных почвах, обеспеченных элемен­тами питания, в том числе и азотом.

Таким образом, почвенные микроорганизмы образуют много­численные физиологически активные вещества, которые в прин­ципе могут поступать от почвенных микроорганизмов в корни растений и стимулировать их рост, повышая качество урожая. Однако, насколько этот поток велик непосредственно в полевых условиях, необходимо установить экспериментально, — и это довольно сложная задача. В то же время в лаборатории можно легко поставить вегетационные опыты с обогащением почвы грибом — продуцентом гиббереллина и получить очень сильное стимулирующее действие на рост самых различных растений.

Микробы образуют, как отмечалось выше, и токсичные вещест­ва. В многочисленных экспериментах в почву вносили токсино­образующий сапротрофный гриб и отмечали подавление роста растения вплоть до его полной гибели. Было установлено, что не­правильное несбалансированное применение минеральных удоб­рений и загрязнение почвы вредными веществами приводит к рез­кому увеличению численности грибов-токсинообразователей.