Влияние эндофитных грибов на формирование устойчивости у Krascheninnikovia ceratoides Gueldenst. к засухе
Аннотация
Обоснование. В настоящее время остается не изученным вопрос влияния указанных эндофитных, в том числе арбускулярных микоризных грибов (АМГ) на формирование устойчивости к засухе у Krascheninnikovia ceratoides (L.) Gueldenst. на территории Юга России.
Цель – изучить влияния представителей эндофитных грибов Fusarium oxysporum var. redolens и Simplicillium obclavatum (W. Gams) Zare & W. Gams, а также АМГ Rhizophagus intraradices (Błaszk., Wubet, Renker & Buscot) C. Walker & A. Schüsler и Funneliformis mosseae (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker & A. Schuessler на формирование устойчивости у K. ceratoides к засухе.
Материалы и методы. Исследования проводили в контролируемых условиях полива и засухи (n=80). Объект исследования – двухлетние саженцы K. ceratoides. Схема опыта включала три экспериментальных группы: F. oxysporum var. redolens, S. Obclavatum и Glomeraceae. Проводилась оценка жизненного состояния K. ceratoides по морфологическим признакам. Анализ содержания фотосинтетический пигментов и метаболитов в листьях K. ceratoides проводили с помощью анализатора растений Dualex Scientific. Оценка наличия и степени заселения корневой системы эндофитной микоризой, проводилась с использованием метода Травло.
Результаты. Жизненное состояние по морфологическим параметрам и фотосинтетическим показателям K. ceratoides варьировало по экспериментальным группам и по срокам наблюдения. Лучше жизненное состояние K. ceratoides отмечено в вариантах с инокуляцией S. obclavatum и Glomeraceae при засухе к концу эксперимента по сравнению с F. oxysporum var. redolens. Содержание суммы хлорофиллов в листьях K. ceratoides в вариантах S. Obclavatum и Glomeracea при засухе через две недели эксперимента увеличивается, но к концу эксперимента снижалось. Наибольше содержания флавоноидов и антоцианов в листьях K. ceratoides в условиях засухи к концу эксперимента наблюдалось после инокуляции F. oxysporum var. redolens. Динамика микоризации во всех инокулированных грибами растениях демонстрировала последовательное увеличение показателей между началом и концом эксперимента. Различия между видами грибов выражались преимущественно в показателях обилия арбускул в корневой системе K. ceratoides. Наиболее заметное повышение содержания хлорофиллов, улучшение морфологического состояния и активный рост листьев при дефиците влаги отмечались в растениях с S. obclavatum и Glomeraceae.
Скачивания
Литература
Брындина, Л. В., Арнаут, Ю. И., & Алыкова, О. И. (2022). Микоризообразующие грибы в формировании биогеоценозов: аналитический обзор. Лесотехнический журнал, 12(1), 5–20. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.1/1. EDN: https://elibrary.ru/TNJJDG
Булахтина, Г. К. (2022). Изучение адаптивного потенциала кормовых кустарниковых растений для использования в восстановлении деградированных полупустынных пастбищных экосистем. Аграрный вестник Урала, 1(216), 2–11. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2022-216-01-2-11. EDN: https://elibrary.ru/BHZFBU
Бурукина, Е. А., Колесников, С. И., Яковлева, Л. В., & Минникова, Т. В. (2024). Исследование фитотоксичности почв Астраханской области, подверженных пастбищной дигрессии. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, 1(221), 126–132. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2024-1-126-132. EDN: https://elibrary.ru/DONAMC
Кириллов, С. Н., & Половинкина, Ю. С. (2013). Оценка состояния зеленых насаждений общего пользования г. Волгограда. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11: Естественные науки, 1(5), 29–34. EDN: https://elibrary.ru/RTPMBP
Abdel Latef, A. A. H., & Chaoxing, H. (2011). Arbuscular mycorrhizal influence on growth, photosynthetic pigments, osmotic adjustment and oxidative stress in tomato plants subjected to low temperature stress. Acta Physiol Plant, 33, 1217–1225. https://doi.org/10.1007/s11738-010-0650-3. EDN: https://elibrary.ru/GUXHHP
Abdel-Azeem, A. M., Abdel-Azeem, M. A., Darwish, A. G., Nafady, N. A., & Ibrahim, N. A. (2019). Fusarium: Biodiversity, ecological significances, and industrial applications. In A. Yadav, S. Mishra, S. Singh, & A. Gupta (Eds.), Recent advancement in white biotechnology through fungi. Fungal Biology. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-10480-1_6
Hamilton, C. E., Gundel, P. E., Helander, M., & Saikkonen, K. (2012). Endophytic mediation of reactive oxygen species and antioxidant activity in plants: a review. Fungal Diversity, 54, 1–10. https://doi.org/10.1007/s13225-012-0158-9. EDN: https://elibrary.ru/PIODNL
Huang, S., Gill, S., Ramzan, M., Ahmad, M. Z., Danish, S., Huang, P., Al Obaid, S., & Alharbi, S. A. (2023). Uncovering the impact of AM fungi on wheat nutrient uptake, ion homeostasis, oxidative stress, and antioxidant defense under salinity stress. Scientific reports, 13(1), 8249. https://doi.org/10.1038/s41598-023-35148-x. EDN: https://elibrary.ru/PJLGGS
Kamel, N. M., Abdel-Motaal, F. F., & El-Zayat, S. A. (2020). Endophytic fungi from the medicinal herb Euphorbia geniculata as a potential source for bioactive metabolites. Arch Microbiol, 202, 247–255. https://doi.org/10.1007/s00203-019-01740-x. EDN: https://elibrary.ru/HSLVIX
Khan, A. L., Hussain, J., Al-Harrasi, A., Al-Rawahi, A., & Lee, I. J. (2015). Endophytic fungi: resource for gibberellins and crop abiotic stress resistance. Critical reviews in biotechnology, 35(1), 62–74. https://doi.org/10.3109/07388551.2013.800018
Kryukov, A. A., Yurkov, A. P., Gorbunova, A. O., Kudriashova, T. R., Gorenkova, A. I., Kosulnikov, Y. V., & Laktionov, Y. V. (2025). Evaluation of the biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi during regenerative succession in quarries. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii, 29(1), 72–78. https://doi.org/10.18699/vjgb-25-09. EDN: https://elibrary.ru/FMBHOQ
Laurence, M. H., Burgess, L. W., Summerell, B. A., & Liew, E. C. (2012). High levels of diversity in Fusarium oxysporum from non-cultivated ecosystems in Australia. Fungal biology, 116(2), 289–297. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2011.11.011
Liu, Y., Zheng, C., Su, X., Chen, J., Li, X., Sun, C., & Nizamani, M. M. (2024). Comparative analysis and characterization of the chloroplast genome of Krascheninnikovia ceratoides (Amarathaceae): a xerophytic semi-shrub exhibiting drought resistance and high-quality traits. BMC genomic data, 25(1), 10. https://doi.org/10.1186/s12863-024-01197-y. EDN: https://elibrary.ru/FIBJIX
Mahmoud, R. S., & Narisawa, K. (2013). A new fungal endophyte, Scolecobasidium humicola, promotes tomato growth under organic nitrogen conditions. PloS one, 8(11), e78746. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078746
Oliveira, T. C., Cabral, J. S. R., Santana, L. R., Tavares, G. G., Santos, L. D. S., Paim, T. P., Müller, C., Silva, F. G., Costa, A. C., Souchie, E. L., & Mendes, G. C. (2022). The arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus clarus improves physiological tolerance to drought stress in soybean plants. Scientific reports, 12(1), 9044. https://doi.org/10.1038/s41598-022-13059-7. EDN: https://elibrary.ru/MOGAPC
Ramatsitsi, N., & Manyevere, A. (2025). Roles of endophytic fungi in plant resilience under abiotic stress: A mechanistic review with implications for climate-smart agriculture. Plant Signaling & Behavior, 20(1), 2578712. https://doi.org/10.1080/15592324.2025.2578712. EDN: https://elibrary.ru/LUBRCG
Ripa, F. A., Cao, W. D., Tong, S., & Sun, J. G. (2019). Assessment of plant growth promoting and abiotic stress tolerance properties of wheat endophytic fungi. BioMed research international, 2019, 6105865. https://doi.org/10.1155/2019/6105865
Rodriguez, R. J., White, J. F., Jr., Arnold, A. E., & Redman, R. S. (2009). Fungal endophytes: diversity and functional roles. The New phytologist, 182(2), 314–330. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02773.x
Shen, N., Wang, T., Gan, Q., Liu, S., Wang, L., & Jin, B. (2022). Plant flavonoids: Classification, distribution, biosynthesis, and antioxidant activity. Food chemistry, 383, 132531. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132531. EDN: https://elibrary.ru/JJBYKA
Toghueo, R. M. K. (2019). Bioprospecting endophytic fungi from Fusarium genus as sources of bioactive metabolites. Mycology, 11(1), 1–21. https://doi.org/10.1080/21501203.2019.1645053
Trouvelot, A., Kough, J. L., & Gianinazzi-Pearson, V. (1986). Mesure du taux de mycorhization VA d'un système radiculaire. Recherche de méthodes d'estimation ayant une signification fonctionnelle. In V. Gianinazzi-Pearson & S. Gianinazzi (Eds.), Physiological and genetical aspects of mycorrhizae (pp. 217–221). INRA Press.
Tyutyuma, N. V., Bulakhtina, G. K., & Kudryashova, N. I. (2018). Creation of fodder agrophytocenoses for the restoration of degraded native pastures and improvement of their performance. Arid Ecosyst, 8, 122–128. https://doi.org/10.1134/S2079096118020099. EDN: https://elibrary.ru/XXZCPZ
Walker, C., Schüßler, A., Vincent, B., Cranenbrouck, S., & Declerck, S. (2021). Anchoring the species Rhizophagus intraradices (formerly Glomus intraradices). Fungal systematics and evolution, 8, 179–201. https://doi.org/10.3114/fuse.2021.08.14. EDN: https://elibrary.ru/ZUDEOU
Wang, N., Fan, X., Zhang, S., Liu, B., He, M., Chen, X., Tang, C., Kang, Z., & Wang, X. (2020). Identification of a hyperparasitic Simplicillium obclavatum strain affecting the infection dynamics of Puccinia striiformis f. sp. tritici on wheat. Frontiers in microbiology, 11, 1277. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01277. EDN: https://elibrary.ru/LPDAOW
Wang, Z., Zhang, S., Liang, J., Chen, H., Jiang, Z., Hu, W., & Tang, M. (2024). Rhizophagus irregularis regulates RiCPSI and RiCARI expression to influence plant drought tolerance. Plant physiology, 197(1), kiae645. https://doi.org/10.1093/plphys/kiae645
Wu, F., Luo, W., Li, J., Xing, W., Lyu, L., Yang, J., Liu, R., & Shi, Z. (2022). Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on accumulation and translocation of selenium in winter wheat. Journal of the science of food and agriculture, 102(14), 6481–6490. https://doi.org/10.1002/jsfa.12015. EDN: https://elibrary.ru/YGXXGG
References
Bryndina, L. V., Arnaut, Yu. I., & Alykova, O. I. (2022). Mycorrhiza-forming fungi in the formation of biogeocenoses: An analytical review. Forest Engineering Journal, 12(1), 5–20. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.1/1. EDN: https://elibrary.ru/TNJJDG
Bulakhtina, G. K. (2022). Study of the adaptive potential of fodder shrub plants for use in the restoration of degraded semi-desert pasture ecosystems. Agrarian Bulletin of the Urals, 1(216), 2–11. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2022-216-01-2-11. EDN: https://elibrary.ru/BHZFBU
Burukina, E. A., Kolesnikov, S. I., Yakovleva, L. V., & Minnikova, T. V. (2024). Study of phytotoxicity of soils in the Astrakhan region subjected to pasture degradation. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Series: Natural Sciences, 1(221), 126–132. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2024-1-126-132. EDN: https://elibrary.ru/DONAMC
Kirillov, S. N., & Polovinkina, Yu. S. (2013). Assessment of the condition of public green spaces in Volgograd. Science Journal of Volgograd State University. Series 11: Natural Sciences, 1(5), 29–34. EDN: https://elibrary.ru/RTPMBP
Abdel Latef, A. A. H., & Chaoxing, H. (2011). Arbuscular mycorrhizal influence on growth, photosynthetic pigments, osmotic adjustment and oxidative stress in tomato plants subjected to low temperature stress. Acta Physiol Plant, 33, 1217–1225. https://doi.org/10.1007/s11738-010-0650-3. EDN: https://elibrary.ru/GUXHHP
Abdel-Azeem, A. M., Abdel-Azeem, M. A., Darwish, A. G., Nafady, N. A., & Ibrahim, N. A. (2019). Fusarium: Biodiversity, ecological significances, and industrial applications. In A. Yadav, S. Mishra, S. Singh, & A. Gupta (Eds.), Recent advancement in white biotechnology through fungi. Fungal Biology. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-10480-1_6
Hamilton, C. E., Gundel, P. E., Helander, M., & Saikkonen, K. (2012). Endophytic mediation of reactive oxygen species and antioxidant activity in plants: A review. Fungal Diversity, 54, 1–10. https://doi.org/10.1007/s13225-012-0158-9. EDN: https://elibrary.ru/PIODNL
Huang, S., Gill, S., Ramzan, M., Ahmad, M. Z., Danish, S., Huang, P., Al Obaid, S., & Alharbi, S. A. (2023). Uncovering the impact of AM fungi on wheat nutrient uptake, ion homeostasis, oxidative stress, and antioxidant defense under salinity stress. Scientific Reports, 13(1), 8249. https://doi.org/10.1038/s41598-023-35148-x. EDN: https://elibrary.ru/PJLGGS
Kamel, N. M., Abdel-Motaal, F. F., & El-Zayat, S. A. (2020). Endophytic fungi from the medicinal herb Euphorbia geniculata as a potential source for bioactive metabolites. Arch Microbiol, 202, 247–255. https://doi.org/10.1007/s00203-019-01740-x. EDN: https://elibrary.ru/HSLVIX
Khan, A. L., Hussain, J., Al-Harrasi, A., Al-Rawahi, A., & Lee, I. J. (2015). Endophytic fungi: Resource for gibberellins and crop abiotic stress resistance. Critical Reviews in Biotechnology, 35(1), 62–74. https://doi.org/10.3109/07388551.2013.800018
Kryukov, A. A., Yurkov, A. P., Gorbunova, A. O., Kudriashova, T. R., Gorenkova, A. I., Kosulnikov, Y. V., & Laktionov, Y. V. (2025). Evaluation of the biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi during regenerative succession in quarries. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii, 29(1), 72–78. https://doi.org/10.18699/vjgb-25-09. EDN: https://elibrary.ru/FMBHOQ
Laurence, M. H., Burgess, L. W., Summerell, B. A., & Liew, E. C. (2012). High levels of diversity in Fusarium oxysporum from non-cultivated ecosystems in Australia. Fungal Biology, 116(2), 289–297. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2011.11.011
Liu, Y., Zheng, C., Su, X., Chen, J., Li, X., Sun, C., & Nizamani, M. M. (2024). Comparative analysis and characterization of the chloroplast genome of Krascheninnikovia ceratoides (Amaranthaceae): A xerophytic semi-shrub exhibiting drought resistance and high-quality traits. BMC Genomic Data, 25(1), 10. https://doi.org/10.1186/s12863-024-01197-y. EDN: https://elibrary.ru/FIBJIX
Mahmoud, R. S., & Narisawa, K. (2013). A new fungal endophyte, Scolecobasidium humicola, promotes tomato growth under organic nitrogen conditions. PloS ONE, 8(11), e78746. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078746
Oliveira, T. C., Cabral, J. S. R., Santana, L. R., Tavares, G. G., Santos, L. D. S., Paim, T. P., Müller, C., Silva, F. G., Costa, A. C., Souchie, E. L., & Mendes, G. C. (2022). The arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus clarus improves physiological tolerance to drought stress in soybean plants. Scientific Reports, 12(1), 9044. https://doi.org/10.1038/s41598-022-13059-7. EDN: https://elibrary.ru/MOGAPC
Ramatsitsi, N., & Manyevere, A. (2025). Roles of endophytic fungi in plant resilience under abiotic stress: A mechanistic review with implications for climate-smart agriculture. Plant Signaling & Behavior, 20(1), 2578712. https://doi.org/10.1080/15592324.2025.2578712. EDN: https://elibrary.ru/LUBRCG
Ripa, F. A., Cao, W. D., Tong, S., & Sun, J. G. (2019). Assessment of plant growth promoting and abiotic stress tolerance properties of wheat endophytic fungi. BioMed Research International, 2019, 6105865. https://doi.org/10.1155/2019/6105865
Rodriguez, R. J., White, J. F., Jr., Arnold, A. E., & Redman, R. S. (2009). Fungal endophytes: Diversity and functional roles. The New Phytologist, 182(2), 314–330. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02773.x
Shen, N., Wang, T., Gan, Q., Liu, S., Wang, L., & Jin, B. (2022). Plant flavonoids: Classification, distribution, biosynthesis, and antioxidant activity. Food Chemistry, 383, 132531. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132531. EDN: https://elibrary.ru/JJBYKA
Toghueo, R. M. K. (2019). Bioprospecting endophytic fungi from Fusarium genus as sources of bioactive metabolites. Mycology, 11(1), 1–21. https://doi.org/10.1080/21501203.2019.1645053
Trouvelot, A., Kough, J. L., & Gianinazzi-Pearson, V. (1986). Measurement of the VA mycorrhization rate of a root system. Search for estimation methods having a functional significance. In V. Gianinazzi-Pearson & S. Gianinazzi (Eds.), Physiological and genetical aspects of mycorrhizae (pp. 217–221). INRA Press.
Tyutyuma, N. V., Bulakhtina, G. K., & Kudryashova, N. I. (2018). Creation of fodder agrophytocenoses for the restoration of degraded native pastures and improvement of their performance. Arid Ecosystems, 8, 122–128. https://doi.org/10.1134/S2079096118020099. EDN: https://elibrary.ru/XXZCPZ
Walker, C., Schüßler, A., Vincent, B., Cranenbrouck, S., & Declerck, S. (2021). Anchoring the species Rhizophagus intraradices (formerly Glomus intraradices). Fungal Systematics and Evolution, 8, 179–201. https://doi.org/10.3114/fuse.2021.08.14. EDN: https://elibrary.ru/ZUDEOU
Wang, N., Fan, X., Zhang, S., Liu, B., He, M., Chen, X., Tang, C., Kang, Z., & Wang, X. (2020). Identification of a hyperparasitic Simplicillium obclavatum strain affecting the infection dynamics of Puccinia striiformis f. sp. tritici on wheat. Frontiers in Microbiology, 11, 1277. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01277. EDN: https://elibrary.ru/LPDAOW
Wang, Z., Zhang, S., Liang, J., Chen, H., Jiang, Z., Hu, W., & Tang, M. (2024). Rhizophagus irregularis regulates RiCPSI and RiCARI expression to influence plant drought tolerance. Plant Physiology, 197(1), kiae645. https://doi.org/10.1093/plphys/kiae645
Wu, F., Luo, W., Li, J., Xing, W., Lyu, L., Yang, J., Liu, R., & Shi, Z. (2022). Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on accumulation and translocation of selenium in winter wheat. Journal of the Science of Food and Agriculture, 102(14), 6481–6490. https://doi.org/10.1002/jsfa.12015. EDN: https://elibrary.ru/YGXXGG
Copyright (c) 2026 Petr A. Kuzmin, Pavel A. Krylov, Polina A. Panasenko, Alexander A. Oleynikov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
