Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
72
BACILLUS SUBTILUSNING BIOO’G’IT SIFATIDA
ISHLATILISHI
Siddiqova Guljahon Odil qizi
Sobirova Muqaddas Botirovna
O’zbekiston Milliy Universiteti Jizzax filiali
gmail:siddiqovaguljahon2949@gmail.com
Annotatsiya:Ushbu tezisda Bacillus subtilus bakteriyasining bioo‘g‘it
sifatida ishlatilishining ilmiy va amaliy jihatlari tahlil qilinadi. B. subtilus – gram-
musbat, sporali, fakultativ anaerob bakteriya bo‘lib, tuproq va o‘simlik
rizosferasida keng qarshi kurashish va tuproq unumdorligini oshirish kabi biologik
xususiyatlarga ega. Shuningdek, B. subtilus bioo‘g‘it sifatida ishlatilganda, fito-
gormonlar ishlab chiqarishi – IAA (indol-3-sirka kislotasi) kabi o‘sish
stimulyatorlarini sintez qilishi, o‘simliklar uchun fosforni o‘zlashtirishga yordam
berishi, fitopatogenlarga qarshi kurashuvchi lipopeptidlar va antibiotiklar ishlab
chiqarishi (masalan, surfaktin, iturin va fengitsin) haqida manbalar tahlil qilingan.
Kalit so‘zlar:Bacillus subtilus , fosfat erituvchi bakteriyalar, antifungal
faollik, indol-3-sirka kislotasi (IAA), lipopeptidlar, antibiotiklar, induktsiya ,tizimli
rezistentlik.
Kirish:
Hozirgi vaqtda qishloq xo‘jaligida tuproq unumdorligini oshirish va
o‘simliklarning o‘sishini rag‘batlantirish maqsadida biologik usullarga bo‘lgan
qiziqish ortib bormoqda. An’anaviy kimyoviy o‘g‘itlar uzoq muddatli
qo‘llanilganda tuproqning biologik faolligini pasaytirishi, atrof-muhit ifloslanishiga
sabab bo‘lishi va o‘simliklarning tabiiy immunitetini susaytirishi mumkin. Shu
sababli, ekologik toza va samarali muqobil usullar, jumladan mikroorganizmlar
asosidagi bioo‘g‘itlar, dolzarb mavzulardan biri hisoblanadi.
Bacillus subtilus
–
gram-musbat, aerob sharoitda o‘suvchi va spora hosil qiluvchi bakteriya bo‘lib,
tabiiy muhitda keng tarqalgan. U tuproq mikrobiotasining muhim a’zosi hisoblanib,
o‘simlik rizosferasini kolonizatsiya qilish va o‘simlik o‘sishini rag‘batlantirish
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
73
qobiliyatiga ega.
B. subtilus
bioo‘g‘it sifatida quyidagi xususiyatlari bilan ajralib
turadi: O‘simlik ildiz tizimiga foydali ta’sir ko‘rsatadi – rizosferada faol o‘sib,
ildizlarning ozuqa moddalarini o‘zlashtirishini yaxshilaydi.Antifungal va
antibakterial moddalarga ega – patogen mikroorganizmlarga qarshi turuvchi tabiiy
antibiotiklar va lipopeptidlar ishlab chiqaradi.O‘simlik gormonlarini sintez qiladi –
indol-3-sirka kislotasi (IAA) kabi fitogormonlarni ishlab chiqarib, ildizlarning
rivojlanishini rag‘batlantiradi. Tuproqdagi fosfor va azot o‘zlashtirilishini
yaxshilaydi – organik moddalarni parchalash va o‘simliklar uchun mavjud shaklga
aylantirish qobiliyatiga ega.
Geografik tarqalishi
. Kosmopolit bakteriyalar - bu dunyoning deyarli
hamma joylarida uchraydigan bakteriyalar. Ulardan biri Bacillus subtilis bo'lib , u
turli cho'llardan ko'tarilgan chang bo'ronlari orqali dunyo bo'ylab sayohat qilishi
mumkin. Qo'ngandan so'ng, bakteriyalarning omon qolishi heterogon muhitlarga
moslashish qobiliyati bilan belgilanadi va cho'l va daryo bo'yidagi tuproq kabi juda
xilma-xil muhitlardan ajratilgan bakteriyalar har bir mintaqaning ekologik bosimi
tufayli kamroq bog'liq bo'lishi kutilmoqda. Biroq, tuproq va yashash muhitining B.
subtilis evolyutsiyasiga ta'siri haqida kam narsa ma'lum . Bu erda biz cho'l va daryo
qirg'og'idagi B. subtilis shtammlari irsiy bog'liqlik va fiziologik belgilar, masalan,
biofilm morfologiyasi va uglerod manbalaridan foydalanish bilan farq qilishini
ko'rsatamiz. Cho'l shtammlari genetik darajada ko'proq xilma-xillikni ko'rsatdi va
genetik jihatdan yuqori darajada saqlanib qolgan daryo qirg'og'i shtammlariga
qaraganda ko'proq uglerod manbalaridan foydalanishga muvaffaq bo'ldi. Cho'l va
daryo qirg'og'i shtammlarining biofilm morfologiyalari odatda ajratilgan va daryo
qirg'oqlari shtammlari orasida kuzatilgan hayratlanarli xilma-xillikka qaramay,
ikkala guruh ham turli morfologik klasterlarni hosil qilgan. Shuningdek, biz B.
subtilis shtammlarining qarindoshligi bir xil yashash joyi ichidagi masofa bilan
kamaymasligini ko'rsatamiz , bu xilma-xillik ma'lumotlari bilan birgalikda atrof-
muhitni tanlash bosimidagi farq ushbu turning evolyutsiyasida asosiy rol o'ynashini
anglatadi.[ The Environment Shapes the Intraspecific Diversity of Bacillus subtilis
Isolates Stefanik Polonka Microbial Ecology 79(4), 853-864, 2020]
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
74
Kimyoviy tarkibi:
So'nggi yetti o'n yillikda Bacillus subtilis guruhi
a'zolaridan foydalanadigan ilovalar oziq-ovqat jarayonlarida ham, ekinlarni himoya
qilish sanoatida ham paydo bo'ldi. Ularning omon qoladigan endosporalarni hosil
qilish qobiliyati va ular ishlab chiqaradigan mikroblarga qarshi birikmalarning
ko'pligi oziq-ovqat konservantlari, terapevtik vositalar va biopestitsidlar sifatida
sanoatda qiziqish uyg'otdi. Oziq-ovqat mahsulotlarini biosaqlash va biologik
ekinlarni himoya qilishning o'sib borayotgan kontekstida ushbu sharh B. subtilis
guruhida tasvirlangan mikroblarga qarshi spektrni, shu jumladan uchuvchi
birikmalarni ko'rishning keng qamrovli usulini taklif qiladi. Bu tasnif bioaktiv
metabolitlarni biosintetik yo‘llari va kimyoviy tabiatiga ko‘ra ajratadi: ya’ni
ribosoma peptidlari (RP), uchuvchi birikmalar, poliketidlar (PK), ribosoma
bo‘lmagan peptidlar (NRPs) va PK va NRP o‘rtasidagi duragaylar. Har bir sinf
uchun kimyoviy tuzilish, biosintez va mikroblarga qarshi faollik tasvirlangan va
misollar keltirilgan. Ushbu sharh B. subtilis guruhidagi antimikrobiyal
metabolitlarning qulay va yangilangan tasnifini yaratishga qaratilgan , ularning
murakkab filogeniyasi keyingi rivojlanishga moyil. [Kaulier, S., Nannan, C., Gillis,
A., Licciardi, F., Bragard, C., & Mahillon, J. (2019). A comprehensive overview of
the antimicrobial compounds produced by members of the Bacillus subtilis group.
Frontiers in Microbiology, 10, 302]
Bacillus subtilus ning tadqiqot usullari va natijalari:
Mikroorganizmlarning ekologik xususiyatlarini o‘rganish va ularning
biologik faoliyatini baholashda sun’iy sharoitda o‘stirish va morfologik tahlil qilish
muhim ahamiyat kasb etadi. Ushbu tajribada
Bacillus subtilus
bakteriyasining
somon asosida tayyorlangan muhitda o‘sishi va turli bo‘yoqlar bilan bo‘yalgandan
keyin mikroskop ostida kuzatilishi o‘rganildi.
Tajriba davomida bakteriyalarni tabiiy
muhitga yaqin bo‘lgan somonli ozuqa muhitida o‘stirish maqsad qilingan. Buning
uchun 0,5 litr suvga somon qo‘shilib, bakteriyalarni rivojlantirish uchun qulay
sharoit yaratildi. Namlik va organik moddalar ko‘pligi tufayli
Bacillus subtilus
faol
o‘sib, 25-27°C haroratda uch kun davomida rivojlandi. Natijada suyuqlik yuzasida
oq parda hosil bo‘ldi, bu esa bakteriyalarning ko‘payib, koloniyalar shakllantirganini
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
75
ko‘rsatdi. Ushbu oq parda
Bacillus subtilus
ning biofilm hosil qilish qobiliyatiga
asoslangan bo‘lib, bakteriyalarning guruh bo‘lib yashashga moslashganligini
anglatadi.
Bakteriyalarning morfologik tuzilishini aniqroq o‘rganish uchun
namunalar metilen ko‘ki va zelyonka bo‘yoqlari yordamida bo‘yab mikroskop
ostida kuzatildi. Metilen ko‘ki bakterial hujayralarni yaxshiroq ko‘rish imkonini
beruvchi bo‘yoq bo‘lib, u
Bacillus subtilus
ning hujayra tuzilishini aniqlash uchun
ishlatildi. Zelyonka esa bakteriyalarning turli tuzilmalarga qanday ta’sir qilishini
o‘rganish uchun ishlatildi.
Kuzatishlar natijasida
Bacillus subtilus
hujayralari
tayoqcha shaklida bo‘lib, ba’zi joylarda bir-biri bilan ip shaklida bog‘langanligi
aniqlandi. Bu bakteriyaning Gram-musbat ekanligini va qalin peptidoglikan qatlami
borligini tasdiqlaydi. Bacillus jinsiga mansub bakteriyalar tabiiy sharoitda spora
hosil qilish qobiliyatiga ega bo‘lib, bu ularga qiyin sharoitlarga moslashish imkonini
beradi .
a)
b) c)
1-rasm
.Bacillus subtilus
ning ozuqa muhitda o’sishi.
2-rasm.Bakteriyani mikroskopda ko’rilishi.
3-rasm.
Bacillus subtilus
ning mikroskopik ko’rinishi.
Mikroskop ostidagi kuzatuvlar shuni ko‘rsatdiki, bakterial hujayralarning
bo‘yalish xususiyatlari ularning hujayra devori tarkibiga bog‘liq bo‘lib, metilen
ko‘ki bakteriyani yaxshiroq ko‘rsatishga yordam berdi.
B. subtilus
ning tabiiy
sharoitda spora hosil qilish qobiliyati uning atrof-muhitga chidamliligini oshiradi va
uni turli biotexnologik jarayonlarda qo‘llash imkonini beradi.
Bacillus subtilus bioo‘g‘itining qishloq xo‘jaligidagi qo‘llanilishi.
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
76
Bacillus subtilus
bioo‘g‘iti turli ekinlar uchun foydali bo‘lib, o‘simliklarning o‘sishi
va rivojlanishiga ijobiy ta’sir ko‘rsatadi. Quyidagi jadvalda ushbu
mikroorganizmdan foydalanish natijasida turli ekinlar uchun qanday foydalar kelib
chiqishi ko‘rsatilgan(1-jadvalda)
1-jadval:
Bacillus subtilus
ning
o’simliklarga foydali xususiyatlari .
T/r
Qo’llaniladigan ekinlar
Foydali xususiyati
1
Bug’doy,jo’xori,guruch
Hosildorlikni
oshiradi,ildiz
tizimini kuchaytiradi
2
Pomidor,bodring,uzum
Tuproqdan
ozuqa
moddalarini
yaxshi o’zlashtirishga yordam
beradi
3
Loviya,soya,no’xat
Azotni fiksatsiya qiladi va o’simlik
o’sishini tezlashtiradi
4
Paxta,choy,kofe
Zamburug’larga qarshi himoya
qiladi
Mazkur jadvaldan ko‘rinib turibdiki,
Bacillus subtilus
o‘simliklarning
oziqlanishi, patogenlarga qarshi kurashish va umumiy hosildorligini oshirishda
muhim rol o‘ynaydi. Bu esa ushbu mikroorganizmdan qishloq xo‘jaligida samarali
foydalanish imkoniyatlarini yanada kengaytiradi.
Xulosa
Hozirgi vaqtda ekologik barqaror va samarali qishloq xo‘jaligi
texnologiyalarini
rivojlantirish
muhim
ilmiy-amaliy
yo‘nalishlardan
biri
hisoblanadi. An’anaviy kimyoviy o‘g‘itlar va pestitsidlarning uzoq muddatli
qo‘llanilishi tuproq unumdorligining pasayishiga, suv va havoning ifloslanishiga
olib kelishi mumkin. Shu sababli, biologik usullarga asoslangan o‘g‘itlar va o‘simlik
himoya vositalarini ishlab chiqish hamda samarali mikroorganizmlardan
foydalanish dolzarb masalaga aylangan.
Bacillus subtilus
kabi foydali bakteriyalar
biologik o‘g‘itlar sifatida qo‘llanib, tuproq va o‘simliklarning holatini yaxshilashda
muhim rol o‘ynaydi. Tajriba natijalariga ko‘ra,
Bacillus subtilus
hujayralari
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
77
tayoqcha shaklida bo‘lib, ba’zi joylarda ip shaklida bog‘langanligi aniqlandi. Gram-
musbat bakteriya sifatida uning qalin peptidoglikan qatlami mavjudligi tasdiqlandi.
Shuningdek, bu bakteriyaning tabiiy sharoitda spora hosil qilish qobiliyati unga turli
ekstremal muhitlarga moslashish imkonini beradi. O‘tkazilgan laboratoriya
tajribalarida
B. subtilus
ning turli bo‘yoqlar yordamida differensial bo‘yalishi,
ularning morfologik va strukturni yaxshiroq o‘rganishga imkon berdi.
Foydanilgan adabiyotlar ro’yxati
1. Earl A. M., Losick R., Kolter R. Ecology and genomics of Bacillus subtilus.
Nature Reviews Microbiology, 2008, Vol. 6, No. 3, pp. 183-192.
2. Borriss R. Use of plant-associated Bacillus strains as biofertilizers and
biopesticides. In: Bacteria in Agrobiology: Plant Growth Responses, Springer, 2011,
pp. 41-76.
3. Idris E. E., et al. Characterization of ACC deaminase-producing beneficial
bacteria and their use in combination with Bacillus subtilus to promote plant growth.
Applied Microbiology and Biotechnology, 2007, Vol. 76, No. 5, pp. 1145-1152.
4. Glick B. R. Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help
to feed the world. Microbiological Research, 2014, Vol. 169, No. 1, pp. 30-39.
5. Vlamakis H., et al. Sticking together: building a biofilm the Bacillus subtilis
way. Nature Reviews Microbiology, 2013, Vol. 11, No. 3, pp. 157-168.
6. The Environment Shapes the Intraspecific Diversity of Bacillus subtilis Isolates
Stefanik Polonka Microbial Ecology 79(4), 853-864, 2020]
7. Fan B., et al. Bacillus for plant disease control and promotion of plant growth:
a review on molecular features and action modes of Bacillus spp. Biotechnology
Advances, 2017, Vol. 35, No. 2, pp.
8. Shafi J., Tian H., Ji M. Bacillus species as versatile weapons for plant pathogens:
a review. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2017, Vol. 31, No. 3, pp.
446-459.
9.Kaulier, S., Nannan, C., Gillis, A., Licciardi, F., Bragard, C., & Mahillon, J.
(2019). A comprehensive overview of the antimicrobial compounds produced by
members of the Bacillus subtilis group. Frontiers in Microbiology, 10, 302.
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
78
10. Mandic-Mulec I., Stefanic P., van Elsas J. D. Ecology of Bacillus and
Paenibacillus species in natural habitats. In: Advances in Applied Microbiology,
2015, Vol. 92, pp. 1-48.
