Collection of Rhizosphere Microorganisms of
the Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms,
Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)
About the collection
The collection of nonpathogenic microorganisms held at the IBPPM RAS was established in 1981 and has now been transformed into a Collection of Rhizosphere Microorganisms. It is registered with the World Federation for Culture Collections (WFCC), no. 975, and with the World Data Centre for Microorganisms (WDCM), no. 1021. The collection has about 300 rhizospheric bacterial strains, including members of the genera Acidovorax, Aeromonas, Agrobacterium, Alcaligenes, Aquaspirillum, Arthrobacter, Azospirillum, Bradyrhizobium, Brevundimonas, Comamonas, Ensifer, Enterobacter, Erwinia, Herbaspirillum, Kocuria, Micrococcus, Moraxella, Mycobacterium, Nocardioides, Paenibacillus, Pectobacterium, Pimelobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Rhodococcus, Sinorhizobium, and Xanthomonas. The strains were isolated from 175 sites in different regions of Russia, Belgium, Brazil, Ecuador, India, Iraq, Germany, Japan, Lithuania, New Zealand, Pakistan, Portugal, Tajikistan, Taiwan, the UK, and the USA.

The basis of the collection is formed by bacteria of the genus Azospirillum (143 strains), most of which were isolated from the rhizosphere of wild and cultivated cereals (wheat, rye, oat, millet, maize, sorghum, etc) during expeditions to the Saratov region. The assembled collection is Russia’s largest repository of Azospirillum strains. At the IBPPM RAS, azospirilla serve as a major model object for basic studies of the molecular mechanisms responsible for plant–microbe interactions. In recent years, the collection has been supplemented with new strains of plant-growth-promoting bacterial degraders of petroleum hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, and glyphosate, as well as with bacteria resistant to heavy metals and arsenic.



О Коллекции

Коллекция основана в 1981 году
Адрес коллекции: 410049 г. Саратов, просп. Энтузиастов, д. 13
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (ИБФРМ РАН)
www.ibppm.ru ; www.collection.ibppm.ru

Руководитель коллекции:
Турковская Ольга Викторовна
(8452)970444
turkovskaya_o@ibppm.ru

Информация об уникальной научной установке (УНУ)
Коллекция ризосферных микроорганизмов ИБФРМ РАН является специализированной научной коллекцией, ориентированной на собрание и поддержание непатогенных бактерий, выделенных, в основном, из корневой зоны растений. Коллекция является членом Всемирной федерации коллекций культур (World Federation for Culture Collections, WFCC) под номером 975 и зарегистрирована во Всемирном центре данных о микроорганизмах (World Data Centre for Microorganisms, WDCM) под номером 1021 (WDCM 1021). Официальный акроним коллекции IBPPM (www/collection.ibppm.ru). Данная коллекция является результатом преобразования Коллекции непатогенных микроорганизмов, основанной в 1981 г. Коллекционный фонд в настоящее время включает около 500 культур ризосферных бактерий, относящихся к 27 родам: Acidovorax, Aeromonas, Agrobacterium, Alcaligenes, Aquaspirillum, Arthrobacter, Azospirillum, Bacillus, Bradirhizobium, Brevundimonas, Camomonas, Ensifer, Enterobacter, Erwinia, Herbaspirillum, Kocuria, Micrococcus, Moraxella, Mycobacterium, Nitrospirillum, Niveispirillum, Nocardioides, Paenibacillus, Pectobacterium, Pimelobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Rhodococcus, Sinorhizobium, Xanthomonas, а также 12 штаммов грибов (базидио- и аскомицетов), принадлежащих к родам Stropharia, Trametes, Pleurotus, Bjerkandera, Schizophyllum, Geotrichum, Cladosporium, Fusarium. В электронный каталог внесено 225 штаммов, принадлежащих к 49 видам.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами
Уникальность коллекции состоит в том, что ее основу составляют ассоциативные к растениям бактерии, обладающие фитостимулирующей активностью. Особую значимость коллекции придает собрание штаммов альфа-протеобактерий, принадлежащих к роду Azospirillum – около 150 культур, большая часть которых выделена из ризосферы диких и культурных злаков в ходе проведенных экспедиций по Саратовской области. В коллекции присутствуют также практически все типовые штаммы известных в настоящее время 17 видов рода Azospirillum. Сегодня это самое большое собрание азоспирилл не только в России, но и в Европе. Бактерии этого рода служат признанным во всем мире модельным объектом для фундаментальных исследований молекулярных механизмов растительно-микробных взаимодействий в связи с их способностью оказывать положительное влияние на приживаемость и рост растений. В последние годы коллекция пополняется новыми штаммами ризосферных микроорганизмов, обладающих устойчивостью, либо деструктивными свойствами в отношении таких распространенных загрязнителей окружающей среды, как нефть, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), пестициды, тяжелые металлы и др., а также сочетающих в себе эти свойства со стимуляцией роста растений. Таким образом, физиолого-биохимические и экологические особенности ризосферных микроорганизмов, составляющих основу коллекции ИБФРМ РАН, обеспечивают им эффективное применение в области как органического земледелия, так и экологических биотехнологий. Коллекция ризосферных микроорганизмов ИБФРМ РАН на сегодняшний день является единственной в мире, имеющей такую специфику. Среди российских специализированных коллекций в наиболее близком направлении работают Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (Russian Collection of Agricultural Microorganisms (WDCM966) и Региональная профилированная коллекция алканотрофных микроорганизмов (официальный акроним ИЭГМ (WDCM 768), www/iegm.ru/iegmcol). Первая из них поддерживает микробиологические ресурсы, использующиеся в таких областях, как защита растений, пищевая биотехнология, растениеводство, землеудобрение, животноводство. Основное направление работы второй – сбор, изучение и гарантированное сохранение аутентичных непатогенных штаммов микроорганизмов (преимущественно нокардиоподобных), окисляющих природные и антропогенные углеводороды. В Австралии работают коллекции сельскохозяйственной направленности The CB Rhizobium Collection (WDCM57) и CSIRO Canberra Rhizobium Collection (WDCM61), основу которых составляют азотфиксирующие бактерии родов Rhizobium и Bradyrhizobium. В Чехии – Cultures Collection of Rhizobia. В Колумбии – CIAT Rhizobium Collection (WDCM536), в Малайзии – Rhizobium Collection (WDCM25). Коллекция ризосферных микроорганизмов ИБФРМ РАН отличается от вышеназванных большей численностью ассоциативных к растениям штаммов и солидной базой научных знаний, полученных ИБФРМ РАН в результате проведенных с этими штаммами фундаментальных исследований. Эти данные отражены в 78 кандидатских и докторских диссертациях, защищенных сотрудниками ИБФРМ РАН. Опубликовано более 1000 работ в российских и международных научных изданиях. Ряд изобретений защищены патентами РФ. Cовершенствование работы с фондами коллекции является перспективным и актуальным научным направлением, что подтверждается участием сотрудников коллекции в проекте 7-й Рамочной Программы Евросоюза «Банки ризосферных микроорганизмов»: Европейско-российская инициатива создания сети центров исследования микробиологических ризосферных ресурсов», Banking Rhizosphere Micro-Organisms (BRIO) №266106(2011-2014). За последние три годы увеличилось количество запросов на ризосферные штаммы со стороны внешних организаций как учебно-научных, так и коммерческих. Поступают обращения и по поводу консультативной помощи в плане работы с ризосферными и иными микроорганизмами

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ
• Выяснение молекулярных механизмов растительно-микробных взаимодействий.
• Физиолого-биохимические показатели адаптационных процессов у бактерий и грибов.
• Генетический анализ социального поведения ассоциативных альфа-протеобактерий Azospirillum brasilense.
• Исследование бактериофагов почвенных микроорганизмов, участвующих в ассоциативных микробно-растительных взаимодействиях.
• Исследование механизмов взаимодействий растений, микроорганизмов и грибов в условиях загрязнения окружающей среды.
• Антигенные структуры и ответные реакции партнеров в процессе межклеточных и межорганизменных коммуникаций.
• Роль биомакромолекул и низкомолекулярных веществ в механизмах адаптации растительно-микробных ассоциаций в составе антропобиоценозов к условиям аридного климата.

Наиболее значимые научные результаты исследований с использованием коллекционных штаммов
Определена структура О-специфических полисахаридов бактерий Azospirillum brasilense Jm6B2, SR109 и SR115 – ассоциантов кукурузы и сорго.
Получены новые данные о вкладе предполагаемых генов липидного обмена в определение свойств клеточной поверхности и эффективность формирования биопленок у альфапротеобактерии A. brasilense.
Получены экспериментальные доказательства существенного влияния предполагаемых генов липидного обмена fabG1 и mmsB1 на процессы сборки и функционирования жгутиков и формирование биопленок бактерии A. brasilense Sp245.
Получены новые данные о роли смежных хромосомных генов A. brasilense, кодирующих компонент (FlhB) экспортной поры жгутика и предполагаемую мультисенсорную гибридную гистидинкиназу – регулятор ответа (HHK–RR), в сборке двух видов жгутиков и ответе бактерий на изменения условий среды.
Филогенетический анализ с использованием технологии 16S рРНК коллекционных штаммов бактерий, отнесенных на основании их физиолого-биохимических характеристик к виду A. brasilense, позволил выявить среди них как типичные представители этого вида, так и близкородственную группу четырех штаммов, являюшихся потенциальными представителями нового вида азоспирилл.
На этапе микрочеренкования стерильных проростков в культуре картофеля in vitro создан активный растительно-микробный симбиоз с ассоциативными бактериями A. brasilense, позволивший существенно повысить адаптационную способность и урожайность картофеля.
Инокуляция сорго веничного (Sorghum bicolor L. (Moench) стимулирующими рост растений ризобактериями Bacillus sp. 14 (IBPPM 600) и A. brasilense Cd (IBPPM 288) может быть использована для повышения фитоэкстракции кадмия из загрязненной почвы.

Предоставляемые услуги
1. Предоставление коллекционных штаммов по запросам пользователей для исследовательских целей.
2. Депонирование штаммов в коллекции по заявкам пользователей.
3. Гарантийное хранение штаммов.
4. Идентификация штаммов
5. Консультации по выделению, идентификации и консервации микроорганизмов.
6. Выделение и изучение штаммов с заданными биотехнологическими свойствами (деструкторы ксенобиотиков, биоудобрения).
7. Сопровождение научно-исследовательских работ аспирантов и студентов.
Staff members
  • Professor Olga Turkovskaya, D. Sc. (Biol.), Head of Collection
  • Ekaterina Dubrovskaya, Ph.D. (Biol.), Curator
  • Anna Muratova, D. Sc. (Biol.), Bacteriologist
  • Sergey Golubev, Ph.D. (Biol.), Bacteriologist
  • Anastasia Bondarenkova, Ph.D. (Biol.), Bacteriologist