Лабораторія мікробної екології

Керівник лабораторії кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Козировська Наталія Олексіївна Тел: (380-44) 526-55-96; факс: (380-44) 526-07-59; E-mail: kozyr@imbg.org.ua

Науковий напрямок:

Метагеномні та біотехнологічні аспекти вивчення ролі ендофітних бактерій в оптимізації живлення і захисту рослин У модельній системі ‘картопля (Solanum tuberosum L.) in vitro-ендофітобактерії’ визначено зміни у структурі резидентних ендофітних популяцій при клональному мікророзмноженні: деякі бактерії переходять у стан некультивованості і визначаються лише методом ДНК/РНК-діагностики. Через це кількість бактерій, які культивуються, зменшується. Виявлено кореляцію між зменшенням типів операційних таксономічних одиниць (репрезентують види бактерій), які визначаються молекулярним методом, та вразливістю вітроплантів при перенесенні з пробірки у ґрунт. Показано, що із стану некультивованості бактерії виводяться під впливом біологічного чинника. Праймування рослини картоплі in vitro еліситором бактерійного походження призводить до збільшення розміру популяцій резидентних ендофітів та активування захисної системи рослини, що корелює із поліпшенням її виживання у ґрунті.

А	Б
Рис. In situ гібридизація (А) та флуоресцентна іn situ гібридизація (Б) тканин кореня вітроплантів картоплі, оброблених бактерією Methylobacterium radiotolerans IMBG290 з міченим дігоксигеніном олігонуклеотидним зондом, спеціфічним для метилотрофних бактерій. Р –паренхима; X/V – ксилемна судина. Риска відповідає 50 μm.

Система рослина-мікроорганізми у моделюванні вирощування рослин у позаземних оранжереях У лабораторії створено концепцію вирощування перших рослин та формування проґрунту у місячній оранжереї за участі раціонально підібраних спільнот мікроорганізмів за підтримки Національного космічного агентства та Європейського космічного агентства. Разом з науковцями геологічного і біологічного факультетів Національного університету ім. Тараса Шевченка (підбір аналогів місячного реголіту; визначення елементного складу породи; біомобілізація живильних елементів з породи та накопичення у рослинах), Національного ботанічного саду ім. М. М. Гришка НАН України (підбір рослин), Інституту біоколоїдної хімії ім. Ф. Д. Овчаренка НАН України (фізико-хімічні основи взаємодії бактерій з породою) та Інституту фізики НАН України (моделювання впливу низькодозової радіації на активність бактерій) отримано результати на підтвердження цієї концепції.

Рис. Чорнобривці (Tagetes patula L.) на анортозиті Турчинського типу у камері «ПлантКорд».

Сучасні наукові дослідження:

• Взаємодія мікроорганізмів з рослинами: механізми захисту рослин від бактерійних і вірусних хвороб за участі бактерій і біологічно активних сполук; оптимізація мінерального живлення і захисту рослин у несприятливих умовах розвитку.
• Спільноти ендофітних бактерій у модельних системах; метагеном ендофітів.

Співробітництво

• Київський університет ім. Т. Г. Шевченка (геологічний і біологічний факультети)
• Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України
• Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф. Д. Овчаренка НАН України
• Інститут фізики НАН України
• Інститут картоплярства УААН
• ESA Research and Scientific Support Department, ESTEC/SCI-PD, Noordwijk,
• The Netherlands, Dr. B.H. Foing
• Університет м. Оулу, Фінляндія, Dr. A.M. Pirtilla

Нагороди

• Золота медаль Всесвітньої організації інтелектуальної власності (2003)

Вибрані публікації:

1. Podolich O., Laschevskyy V., Ovcharenko L., Kozyrovska N., Pirttila A.M. Methylobacterium sp. resides in unculturable state in potato tissues in vitro and becomes culturable after induction by Pseudomonas fluorescens IMGB163 (Прийнято до: J. Appl. Microbiol.).
2. Овчаренко Л.П., Козировська Н.О. Метагеномний аналіз мікроорганізмів довкілля. 2008, Київ, Спринт-Принт, 252 с.
3. Lar O., Kozyrovska N. Labelling gram-negative bacteria with the lux- and gusA reporter genes. In: Prospects and applications for plant-associative bacteria, eds S. Sovari, A.M. Pirttilä, 2008, p.56-61.
4. Kovtunovych G., Kovalchuk M., Lar O., Kamalova S., Kozyrovska N. Use of the gusA- and lux- reporter genes in monitoring plant-bacteria interactions. In: Prospects and applications for plant-associative bacteria, eds S. Sovari, A.M. Pirttilä, 2008, p. 214-218.
5. Podolich O. V. Ardanov P. E., Voznyuk T. M., Kovalchuk M. V., Danylchenko O. V., Laschevskyi V. V., Lyastchenko S. A., Kozyrovska N. O. Endophytic bacteria from potato in vitro activated by exogenic non-pathogenic bacteria. Biopolymery i кlityna, 2007, 23 (1): 21-28.
6. Kozyrovska N.O., Korniichuk O.S, Voznyuk T.M., Lytvynenko T.L., Kononuchenko O., Zaetz I., Rogutskyy I.S., Mytrokhyn O.V., Mashkovska S.P., Foing B.H., Kordyum V.A Growing pioneer plants for a lunar base. Adv. Space Res., 2006, 37: 93-99.
7. Lytvynenko T., Zaetz I., Voznyuk T., Kovalchuk M., Rogutskyy I., Mytrokhyn O., Lukashov D., Estrela-Lopis V., Borodinova T., Mashkovska S., Foing B., Kozyrovska N. A rationally assembled microbial community for growing Tagetes patula L. in a lunar greenhouse. Research in Microbiol., 2006, 157: 87-92.
8. Zaets I., Voznyuk T., Kovalchuk M., Rogutskyy I., Mytrokhyn O., Lukashov D., Mashkovska S., Foing B., Kozyrovska N.. Optimization of plant mineral nutrition under growth-limiting conditions a lunar greenhouse. Kosmichna Nauka i Technologiya, 2006, 12 (4) : 1-8.
9. Козировська Н.О. Механізми природної стійкості рослини. Біополімери і клітина, 2006, 22 (2): 91-101.
10. Лар О. В., Ковтунович Г. Л., Козировська Н. О. Роль pelX-гена Klebsiella oxytoca VN13 в процесі пектинолізису. Біополімери і клітина, 2005, 21 (1): 55-60.
11. Лар О. В., Ковтунович Г. Л., Козировська Н. О. Дослідження експресії гена екзопектатліази pelX Klebsiella oxytoca VN13. Біополімери і клітина, 2005, 21 (3): 264-270.
12. Kozyrovska N., V. Negrutska, M. Kovalchuk, T. Voznyuk. Paenibacillus sp., a promising candidate for development of a novel technology of plant inoculant production. Biopolymery i klityna, 2005, 21 (4): 312-319.
13. Kozyrovska, N.O., Korniichuk, O.S., Voznyuk, T.M., et al. Microbial community in a precursory scenario of growing Tagetes patula in a lunar greenhouse. Kosmichna Nauka i Technologiya, 2004, 10 (5-6): 221-225.
14. Козировська Н.О. Інтегрони як ключовий інструмент еволюції бактерій. Біополімери та клітина, 2004, 20 (5): 388-397.
15. Kovtunovych G., Lytvynenko T., Negrutska V., Lar O., Brisse S., Kozyrovska N. Identification of Klebsiella oxytoca using a specific PCR assay targeting the polygalacturonase pehX gene. Research in Microbiol., 2003, 154: 587-592.
16. Kovalchuk M. V., Negrutska V. V., Kovtunovych G. L., Lar O. V., Korniichuk O. S., Rogutskyi I. S., Alpatov A. P., Kozyrovska N. O., Kordyum V. A. Modeling the pNARSLux transfer in the wheat rhizosphere under simulated microgravity. Kosmichna nauka i technologiya (Suppl.), 2003, 9 (2): 10-14.
17. Dong Y., Chelius M., Brisse S., Kozyrovska N., Kovtunovych G., Podschun R., Triplett E.W. Comparisons between two Klebsiella: the plant endophyte K. pneumoniae 342 and a clinical isolate, K. pneumoniae MGH78578. Symbiosis, 2003, 35: 247-259.
18. Kovtunovych G. L., Lytvynenko T., Negrutska V. V., Lar O. V., Koltukova N. V., Kozyrovska N. O. A PCR-mediated method for discrimination of Klebsiella oxytoca between closely related bacteria in environmental and clinical specimens. Біополімери і клітина, 2003, 19 (6): 520-525.
19. Лар О. В., Ковтунович Г. Л., Козировська Н. О. Клонування та аналіз гену пектатліази pelX Klebsiella oxytoca VN13. Біополімери і клітина, 2002, 18 (5): 417-422.
20. Ковтунович Г. Л., Лар О. В., Козировська Н. О. Клонування та структурний аналіз pehX гена Klebsiella oxytoca VN13. Біополімери і клітина, 2000, 16 (5): 356-363.
21. Kovtunovych G., Lar O., Kamalova S., Kordyum V., Kleiner D., Kozyrovska N. Correlation between pectate lyase activity and ability of diazotrophic Klebsiella oxytoca VN 13 to penetrate into plant tissues. Plant Soil, 1999, 215: 1-6.
22. Kovtunovych G., Lar O., Kordyum V., Kleiner D., Kozyrovska N. Enhancing the internal plant colonization rate with endophytic nitrogen-fixing bacteria. Biopolymery i kletka, 1999, 15 (4): 300-306.
23. Kozyrovska N., Kovtunovych G., Gromosova O., Kuharchuk P., Kordyum V. Novel inoculants for an environmentally-friendly crop production. Resources, Conserv. and Recycling, 1996, 18: 79-85.