Bulletin of KSAU Bulletin of KSAU Вестник КрасГАУ 1819-4036 110326 10.36718/1819-4036-2026-3-62-70 yuneca Агрономия Agronomy Агрономия BACTERIZATION WITH A STRAIN OF BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS TO INCREASE THE ADAPTABILITY OF MENTHA LONGIFOLIA AND MENTHA SPICATA MICROCLONES IN EX VITRO CONDITIONS БАКТЕРИЗАЦИЯ ШТАММОМ BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТИВНОСТИ МИКРОКЛОНОВ MENTHA LONGIFOLIA И MENTHA SPICATA В УСЛОВИЯХ EX VITRO Князева Инна Валерьевна Knyazeva Inna Valer'evna knyazewa.inna@yandex.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Вершинина Оксана Владимировна Vershinina Oksana Vladimirovna vershinina.oks@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук;

candidate of agricultural sciences;

 Лактионов Юрий Владимирович Laktionov Yuriy Vladimirovich Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Москва Россия Federal State Budgetary Scientific Institution “Federal Scientific Agroengineering Center VIM” (FSAC VIM), Moscow Russian Federation "Издательский Дом "Вузовский учебник" RU "Publishing House" University textbook " RU Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ Россия Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ Russian Federation Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии Санкт-Петербург Россия All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology St. Petersburg Russian Federation 03 04 2026 03 04 2026 3 62 70 https://vestnik.kgau.ru/en/nauka/article/110326/view

Цель исследования – оценка эффективности применения штамма Bacillus amyloliquefaciens для повышения приживаемости микрорастений мяты (Mentha longifolia и Mentha spicata) на этапе адаптации ex vitro в условиях контролируемой среды климатической камеры. Результаты выявили статистически достоверное и видоспецифичное действие биопрепарата. У M. longifolia обработка вызывала комплексную стимуляцию роста: длина побега увеличилась на 57,5 %; площадь листьев – на 209; сырая биомасса – на 166,2; сухая биомасса – на 128,4 %. Физиологический статус растений значительно улучшился: содержание хлорофилла a повысилось на 21,7 %; хлорофилла b – на 9,1, а сумма каротиноидов – на 12,5 % по сравнению с контролем необработанными растениями. В целом отмечено повышение содержания хлорофиллов и каротиноидов на 9–22 % и увеличение индекса NDVI на 39 % (до 0,57), что свидетельствовало об активации фотосинтетического аппарата. У M. spicata ответ был избирательным: при аналогичном значительном приросте сырой (195,3 %) и сухой (163,2 %) биомассы и повышении NDVI (22,7 %) зафиксировано снижение концентрации ключевых фотосинтетических пигментов: содержание хлорофилла a уменьшилось на 7,2 %, а суммы хлорофиллов (a + b) – на 6,9 % по сравнению с контролем. Это указывало на иную стратегию адаптации, при которой ресурсы перераспределяются в пользу усиленного роста вегетативной массы, а не синтеза пигментов. Выявлен высокий потенциал целенаправленного использования штамма B. amyloliquefaciens S21 в качестве микробиологической биофортификации для управления селекционно-ценными признаками растений. Для M. longifolia данный штамм рекомендован в качестве эффективного биостимулятора фотосинтетической продуктивности и общего роста; для M. spicata – в качестве агротехнологического приема для интенсификации накопления вегетативной массы. Обоснованы необходимость и целесообразность разработки специализированных, видоспецифичных протоколов применения микробных инокулянтов в современных селекционных программах, направленных на получение высококачественного и адаптивного посадочного материала с заданными хозяйственными характеристиками.

The aim of the study is to evaluate the efficacy of Bacillus amyloliquefaciens strain in increasing the survival rate of mint microplants (Mentha longifolia and Mentha spicata) during ex vitro adaptation in a controlled environment climate chamber. The results revealed a statistically significant and species-specific effect of the biopreparation. In M. longifolia, treatment caused complex growth stimulation: shoot length increased by 57.5 %; leaf area – by 209; raw biomass – by 166.2; dry biomass – by 128.4 %. The physiological status of plants improved significantly: the content of chlorophyll a increased by 21.7 %; chlorophyll b – by 9.1, and the total carotenoid content – by 12.5 % compared to the control of untreated plants. Overall, a 9–22 % increase in chlorophyll and carotenoid content and a 39 % increase in the NDVI (to 0.57) were observed, indicating activation of the photosynthetic apparatus. In M. spicata, the response was selective: despite a similarly significant increase in wet (195.3 %) and dry (163.2 %) biomass and an increase in NDVI (22.7 %), a decrease in the concentration of key photosynthetic pigments was recorded: chlorophyll a content decreased by 7.2 %, and the sum of chlorophylls (a + b) by 6.9 % compared to the control. This indicated a different adaptation strategy, in which resources are redistributed toward enhanced vegetative growth rather than pigment synthesis. High potential for targeted use of the B. amyloliquefaciens S21 strain as a microbiological biofortification for managing valuable plant traits was identified. For M. longifolia, this strain is recommended as an effective biostimulant of photosynthetic productivity and overall growth; for M. spicata, it is used as an agronomic technique for intensifying vegetative mass accumulation. The necessity and feasibility of developing specialized, species-specific protocols for the use of microbial inoculants in modern breeding programs aimed at producing high-quality and adaptable planting material with desired economic characteristics are substantiated.

 мята длиннолистная мята колосистая Bacillus amyloliquefaciens адаптация ex vitro климатическая камера long-leaved mint spearmint Bacillus amyloliquefaciens ex vitro adaptation climate chamber исследование проведено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FGUN-2025-0008. the study was conducted under the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FGUN-2025-0008.

Железняков С.В., Калинина Т.В., Деева В.К., и др. Изучение фосфатмобилизующей способности штаммов Agrobacterium radiobacter 10 и Pseudomonas chlororaphis ПГ7 in vitro // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57, № 1. С. 158–170. Zheleznyakov SV, Kalinina TV, Deeva VK, et al. Study of phosphate-mobilizing ability of Agrobacterium radiobacter 10 and Pseudomonas chlororaphis PG7 in vitro. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2022;57(1):158-170. (In Russ.). DOI:10.15389/agrobiology.2022.1.158rus. Etesami H., Jeong B.R., Glick B.R. Potential Use of Bacillus spp. as an Effective Biostimulant Against Abiotic Stresses in Crops: A Review // Current Research in Biotechnology. 2023. Vol. 5. P. 100128. Etesami H, Jeong BR, Glick BR. Potential Use of Bacillus spp. as an Effective Biostimulant Against Abiotic Stresses in Crops: A Review. Current Research in Biotechnology. 2023;5:100128. DOI: 10.1016/j.crbiot.2023.100128. Титенков А.В., Князева И.В., Вершинина О.В., и др. Оценка влияния биопрепаратов и светодиодного облучения на растения тимьяна обыкновенного в закрытых агроэкосистемах // Вестник КрасГАУ. 2024. № 9. С. 26–35. Titenkov AV, Knjazeva IV, Vershinina OV, et al. Ocenka vlijanija biopreparatov i svetodiodnogo obluchenija na rastenija tim'jana obyknovennogo v zakrytyh agrojekosistemah. Bulletin of KSAU. 2024;9:26-35. (In Russ.). DOI: 10.36718/1819-4036-2025-7-86-94. Ловецкая Н.Д., Амонариева А.А., Пухальский Я.В., и др. Выращивание микрозелени кориандра посевного (Coriandrum sativum L.) в условиях защищенного грунта с использованием микробных биопрепаратов. В сб.: V Международная научно-практическая конференция «Научный и инновационный потенциал развития производства, переработки и применения эфиромасличных и лекарственных растений». Симферополь, 2023. С. 102–110. Lovetskaya ND, Amonarieva AA, Puhal'skij JaV, et al. Vyrashhivanie mikrozeleni korіandra posevnogo (Coriandrum sativum L.) v uslovijah zashhishhennogo grunta s ispol'zovaniem mikrobnyh biopreparatov. In: V Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya “Nauchnyj i innovacionnyj potencial razvitija proizvodstva, pererabotki i primenenija jefiromaslichnyh i lekarstvennyh rastenij”. Simferopol'; 2023. P. 102–110. (In Russ.). Shahar B., Chongtham N. Traditional uses and advances in recent research on wild aromatic plant Mentha longifolia and its pharmacological importance // Phytochemistry Reviews. 2024. Vol. 23, N 2. P. 529–550. Shahar B, Chongtham N. Traditional uses and advances in recent research on wild aromatic plant Mentha longifolia and its pharmacological importance. Phytochemistry Reviews. 2024;23(2):529-550. DOI: 10.1007/s11101-023-09896-7. Маланкина Е.Л., Кузьменко А.Н., Евграфов А.А., и др. Химические особенности разновидностей мяты длиннолистной (Mentha longifolia L.) // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2025. Т. 66, № 1. С. 72–80. Malankina EL, Kuz'menko AN, Evgrafov AA, et al. Himicheskie osobennosti raznovidnostej mjaty dlinnolistnoj (Mentha longifolia L.). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2: Himiya. 2025;66(1):72-80. (In Russ.). DOI: 10.55959/MSU0579-9384-2-2025-66-1-72-80. Маланкина Е.Л., Ткачева Е.Н., Кузьменко А.Н., и др. Некоторые особенности биохимического состава сырья мяты колосковой (Mentha spicata L.) // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2022. Т. 63, № 6. С. 422–429. Malankina EL, Tkacheva EN, Kuz'menko AN, et al. Nekotorye osobennosti biohimicheskogo sostava syr'ya mjaty koloskovoj (Mentha spicata L.). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2: Himiya. 2022;63(6):422-429. (In Russ.). El Menyiy N., Mrabti H.N., El Omari N., et al. Medicinal uses, phytochemistry, pharmacology, and toxicology of Mentha spicata // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2022. Vol. 2022, N 1. Art. 7990508. DOI: 10.1155/2022/7990508. El Menyiy N, Mrabti HN, El Omari N, et al. Medicinal uses, phytochemistry, pharmacology, and toxicology of Mentha spicata. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2022;2022:7990508. DOI: 10.1155/2022/7990508. Voicu D., Cioboiu O. Improvement of the In Vitro Development of Mentha piperita L. and Mentha longifolia (L.) Huds. Varieties // Oltenia, Studii şi Comunicări. Ştiinţele Naturii. 2024. Vol. 40, N 1. P. 191–196. Voicu D, Cioboiu O. Improvement of the In Vitro Development of Mentha piperita L. and Mentha longifolia (L.) Huds. Varieties. Oltenia, Studii şi Comunicări. Ştiinţele Naturii. 2024;40(1):191-196. Benahmed A., Harfi B., Belkhiri A. Biological activity of essential oils of Mentha pulegium from field-grown and acclimated in vitro plants // Current Science. 2019. Vol. 116, N 11. P. 1897–1904. Benahmed A, Harfi B, Belkhiri A. Biological activity of essential oils of Mentha pulegium from field-grown and acclimated in vitro plants. Current Science. 2019;116(11):1897-1904. DOI: 10.18520/cs/v116/i11/1897-1904. Егорова Н.А., Загорская М.С., Абдурашитов С.Ф. Особенности длительного хранения мяты сортов Ажурная и Бергамотная в коллекции in vitro // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12, № 1. С. 64–75. DOI: 10.21285/2227-2925-2022-12-1-64-75. Egorova NA, Zagorskaja MS, Abdurašitov SF. Osobennosti dlitel'nogo hranenija mjaty sortov Azhurnaya i Bergamotnaya v kollekcii in vitro. Izvestiya vuzov. Prikladnaya himiya i biotehnologiya. 2022;12(1):64-75. (In Russ.). DOI: 10.21285/2227-2925-2022-12-1-64-75. Панферова Т.В., Пухальский Я.В., Митюков А.С., и др. Оценка применения биопрепарата комплексного действия Агрофил и полигуматов сапропеля на интенсификацию физиологических процессов Allium cepa L. при росте в омагниченной гидропонике // Аграрный научный журнал. 2021. № 3. С. 38–44. DOI: 10.28983/asj.y2021i3pp38-44. Panferova TV, Puhal'skij JaV, Mitjukov AS, et al. Ocenka primenenija biopreparata kompleksnogo dejstviya Agrofil i poligumatov sapropelya na intensifikaciyu fiziologicheskih processov Allium cepa L. pri roste v omagničennoj gidroponike. Agrarnyj nauchnyj žurnal. 2021;3:38-44. (In Russ.). DOI: 10.28983/asj.y2021i3pp38-44. Князева И.В. Влияние бактерий Bacillus subtilis на рост и развитие мяты длиннолистной (Mentha longifolia L.) и мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L.) при гидропонном выращивании // Вестник КрасГау. 2025. № 7. С. 86–94. Knjazeva IV. Vliyanie bakterij Bacillus subtilis na rost i razvitie mjaty dlinnolistnoj (Mentha longifolia L.) i melissy lekarstvennoj (Melissa officinalis L.) pri gidroponnom vyrashhivanii. Bulletin of KSAU. 2025;7:86-94. (In Russ.). DOI: 10.36718/1819-4036-2025-7-86-94.