ИСТИНА

Растения в природе ассоциированы с разнообразными микроорганизмами. Эндофитные микроорганизмы, населяющие ткани живых растений, не вызывая негативных последствий для их функционирования и развития, как правило адаптированы для взаимодействия с конкретными растениями-хозяевами. Знания о эндофитном микробиоме растений указывают на важность таких микроорганизмов для роста и здоровья растений. Эндофитные микроорганизмы влияют на рост растений, участвуя в фиксации атмосферного азота, выработке фитогормонов, усвоении минеральных веществ и защите от фитопатогенов. При введении растений в культуру in vitro в процессе стерилизации происходит избавление от большинства сопутствующих микроорганизмов. Тем не менее известно, что в ряде случаев эндофитные микроорганизмы, характерные для интактного растения, могут переживать стерилизацию и продолжать сосуществование с клетками растения и в условиях in vitro. В связи с этим, целью данного исследования был анализ 4 штаммов коллекционных культур клеток растений (Panax ginseng C.A. Meyer, Panax japonicus С.A. Mey. var. repens, Taxus baccata L., Taxus wallichiana Zucc.), потенциальных продуцентов биологически активных веществ, на наличие в них эндофитных микроорганизмов. Материалы и методы. Материалом исследования послужили cуспензионные культуры клеток: 1) женьшеня настоящего Panax ginseng C.A. Meyer. (P.g.) штамм PgL1-НБ (Смоленская и др., 2007); 2) женьшеня японского Panax japonicus C.A. Mey. var. repens Maxim (P.j.) ВККК ВР ИФР РАН № 62 (Чайко и др., 1999); 3) тиса ягодного Taxus baccata L. (T.b.) штамм B5НБ ВР ВККК ВР №72, (Глоба и др., 2009); 4) тиса Валлиха Taxus wallichiana Zucc. (T.w.) штамма Tw106П (Глоба и др., 2018), а также культуральная жидкость. Результаты. При изучении состава микробиома биомассы культур клеток растений и культуральной жидкости методом ДНК-метабаркодинга на основании последовательности гипервариабильного фрагмента V4 гена 16S рРНК было показано, что ДНК биомассы клеток и культуральной жидкости культур клеток рода Panax содержат ОТЕ, соответствующие только митохондриальной и хлоропластной ДНК растительных клеток, тогда как ДНК, выделенная из биомассы клеток культур тканей рода Taxus помимо хлоропластной и митохондриальной ДНК содержали ОТЕ, соответствующие различным родам бактерий. Бактерии родов Rhodococcus и Cutibacterium являются доминирующими в культуре клеток Taxus baccata, а родов Stenotrophomonas и Paenibacillus в биомассе клеток Taxus wallichiana. В культуральной жидкости наличия бактериальной ДНК не выявлено. Из культур биомассы клеток Taxus baccata и Taxus wallichiana на среде Rich получены накопительные культуры культивируемых видов бактерий, связанных с растительными клетками. Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) на поверхности клеток культуры клеток тиса Валлиха стационарной фазы роста приобретающий красный оттенок, высушенных в критической точке при отрицательных температурах, были обнаружены объекты палочковидной формы, размером 1х2 мкм. Интересно, что наиболее молодая (полученная в 2015 году) культура T. wallichiana отличается наибольшим разнообразием ассоциированых микрорганизмов, в то время как в культурах клеток P. ginseng и P. japonicus, субкультивируемых в течение длительного времени (25 и 27 лет соответственно) и имеющих более короткий цикл пересадки, бактерий не было обнаружено. Возможно, это является следствием подавления роста эндофитов при совместном культивировании в условиях in vitro или же следствием отбора растительных клеток без внутриклеточных эндофитов, однако это требует дальнейшего исследования. Приведённые данные свидетельствуют в пользу того, что идентифицированные в культурах клеток ОТЕ бактерии могут являться эндофитными бактериями культивируемых in vitro культур, попали в них из экспланта при введении в культуру и сожительствуют с растительными клетками. Заключение. Данные секвенирования с одной стороны подтверждают стерильность культур клеток Panax ginseng и Panax japonicus var. repens, с другой стороны указывают на наличие бактерий в культурах клеток Taxus baccata и Taxus wallichiana. Интересно отметить, что наличие бактерий в исследованных культурах тиса связано с клетками растений. Нами не обнаружено наличие бактерий в культуральной жидкости. Косвенно это может указывать на эндофитный характер бактериальной контаминации данных культур. Результаты сканирующей электронной микроскопии также косвенно подтверждают наличие бактерий в культуре тиса Валлиха, связанных с клеточной поверхностью растительных клеток.