جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "endophytic bacteria" در نشریات گروه "کشاورزی"
-
Bacterial endophytes associated with algae represent a rich source of bioactive metabolites and biostimulants that can be used practically in agriculture as biofertilizer. We carried out a series of experiments to study the diversity of bacterial endophytes associated with seaweed species of the Persian Gulf (PG) and Oman Sea (OS) and their capability in nourishing Mexican lime seedlings. We collected samples of brown, red, and green seaweed species (62 samples of brown, 79 of red and 49 of green) from intertidal zones of PG and OS in southern coastlines of Iran. The isolated bacteria were identified molecularly, morphologically and physiologically. Among 12 bacterial genera identified, the genus Bacillus had the highest frequency (51.51%). In addition to identification, results showed that all bacterial endophytes isolates were negative oxidase, most isolates (81.25 %) were positive catalase and could produce HCN, and all isolates produced IAA, from 0.897 μg mL- 1 in Empedobacter falsenii to 0.085 μg mL-1 in Bacillus zhangzhouensis. Most isolates (96.77%) were able to grow on medium incorporated with different NaCl concentrations. Results of inoculation showed that lime seedlings colonized by B. aquimaris (MT278260), B. megaterium (MN626631) and B. zhangzhouensis (MN611359) had more growth and intended morphological characteristics than those lacking endophytes.
Keywords: Endophytic bacteria, HCN test, IAA test, Microbial biofertilizer -
هدفیونجه با نام علمی Medicago sativa مهم ترین گیاه علوفه ای در ایران و بسیاری از نقاط جهان است. این گیاه به دلیل داشتن ارزش غذایی بالا و امکان کاشت در اقلیم های مختلف، به ملکه گیاهان علوفه ای مشهور است. هدف پژوهش حاضر جداسازی و شناسایی باکتری های اندوفیت از ریشه گیاه یونجه و بررسی اثرات آنتاگونیستی آنها بر باکتری های بیماری زای انسانی است.مواد و روش هاقطعه های ریشه ضدعفونی شده گیاه یونجه پس از له شدن در محیط های کشت مایع تایوگلی کولات براث و مولر هینتون براث، جهت غنی سازی، کشت داده شدند. پس از کشت های مایع، بر روی محیط های کشت مولر هینتون آگار، ایوزین متیلن بلو و مک کانکی آگار کشت انجام شد. باکتری های اندوفیت با روش رنگ آمیزی گرم و تست های بیوشیمیایی، مورد شناسایی قرار گرفتند. فعالیت آنتاگونیستی باکتری های جدا شده به روش های استریک متقاطع و دولایه ای بررسی گردید. از باکتری های دارای اثرات آنتاگونیستی، استخراج DNA انجام شد و با کاربرد پرایمر یونیورسال، تکثیر ژن SrRNA16 صورت پذیرفت. محصول PCR تعیین توالی شده و درخت فیلوژنی رسم گردید.یافته هانتایج نشان داد باکتری های اندوفیت یونجه دارای فعالیت آنتاگونیستی بودند و در نهایت دو اندوفیت از لحاظ هویت مولکولی مورد بررسی قرار گرفتند که متعلق به جنس های انتروباکتر و سودوموناس بودند.نتیجه گیریبراساس نتایج حاصل، باکتری های اندوفیت دارای تنوع زیاد و اثرات قابل توجه ضد باکتریایی می باشند.کلید واژگان: اندوفیت, خواص ضد باکتریایی, باکتری های اندوفیت, گیاه یونجه, پاتوژن های انسانیObjectivesalfalfa with the scientific name Medicago sativa is the most important fodder plant in Iran and many parts of the world. This plant is known as the queen of fodder plants due to its high nutritional value and the possibility of planting in different climates. The aim of the current research is to isolate and identify endophytic bacteria from alfalfa roots and investigate their antagonistic effects on human pathogenic bacteria.Materials and methodsThe sterilized alfalfa root pieces, after being crushed, were cultured in Tyoglycollate Broth and Muller Hinton Broth liquid culture media for enrichment. After liquid cultures, culture was done on Muller Hinton agar, eosin methylene blue and McConkey agar. Endophytic bacteria were identified by gram staining method and biochemical tests. The antagonistic activity of isolated bacteria was investigated by steric crossing and bilayer methods. From the bacteria with antagonistic effects, DNA extraction was performed and with the use of universal primer, 16SrRNA gene was amplified. The PCR product was sequenced and a phylogeny tree was drawn.FindingsThe results showed that alfalfa endophyte bacteria had antagonistic activity and finally, two endophytes were investigated in terms of molecular identity, which belonged to Enterobacter and Pseudomonas genera.ConclusionsBased on the results, endophytic bacteria have a great diversity and significant antibacterial effects.Keywords: Endophyte, Antibacterial Properties, Endophytic bacteria, Alfalfa plant, human pathogens
-
International Journal of Horticultural Science and Technology, Volume:10 Issue: 1, Winter 2023, PP 53 -68
To evaluate the effects of four licorice plant growth-promoting bacteria (PGPB), i.e. Pantoea agglomerans (S72), Serratia rubidaea (S28) Pseudomonas azotoformans (E101), Pseudomonas frederiksbergensis (E56) on licorice seed germination and seedling growth, two experiments were conducted at the Research Laboratory and Greenhouse, University of Tehran in 2019. Treatments were bacterial strains in eight levels (sole or in combination) and growing media at four levels of M1 (sand + perlite (1: 1)), M2 (soil + cow manure), M3 (soil + mycorrhiza fungi) and M4 (soil + mycorrhiza fungi+ cow manure). Germination quality criteria and some morphological traits of two-month-old seedlings were evaluated. The results of seed germination showed that in most of the evaluated traits, bacterial treatments performed better than the control, although in some cases, there were no significant differences with the control. Also, in some cases, endophytic bacteria had an effective role in improving seed germination index compared to rhizospheric bacteria. According to the experiment results of seedling growth, M4 in combination with two endophytic bacteria (E101 and E56), of the Pseudomonas genus in licorice plants, had a superior performance in improving the initial growth and establishment qualities of the licorice plants. Regarding most of the traits, the co-application of mycorrhiza with S28 (M3B3) showed the lowest values. The results of this study indicated the potential use of licorice endophytic bacteria as a source of biofertilizer for the improvement of licorice seed germination and growth and, if possible, for similar applications in other plant species. Abbreviations M1 (sand + perlite (1: 1)), M2 (soil + cow manure), M3 (soil + mycorrhiza fungi) and M4 (soil + mycorrhiza fungi + cow manure), Plant growth-promoting bacteria (PGPB), Indole-3-acetic acid (IAA), B1 (Pantoea agglomeransz (S72)), B2 (Serratia rubidaea (S28)), B3 (Pseudomonas azotoformans (E101)), B4 (Pseudomonas frederiksbergensis (E56)
Keywords: Biofertilizer, endophytic bacteria, germination quality, Growing media, Licorice, Pseudomonas sp -
اندوفیت به گروهی از میکروارگانیسم ها اطلاق می گردد که در قسمتهای داخلی بافت های گیاهان زندگی نموده و بر بسیاری از خصوصیات گیاه میزبان تاثیر می گذارند. گونه های مختلف باکتری اندوفیت متیلوباکتریوم در سنتز کاراتنوییدها، تولید ترکیبات فنولی و فرار، همچنین در افزایش سطح تولید اجزای سازنده عطر و طعم در میوه موثر می باشند. تنوع و فراوانی این باکتری ها تحت تاثیر ژنوتیپ گیاه میزبان، شرایط اقلیمی و خاک می باشد. این مطالعه به منظور جداسازی باکتری های جنس متیلوباکتریوم از دو رقم توت فرنگی در مناطق مختلف استان کردستان انجام شد. در این پژوهش باکتری های اندوفیت از میوه دو رقم توت فرنگی کردستان و پاروس جمع آوری شده از سه منطقه انگوژان، گاورود و نشور در استان کردستان جداسازی شدند. شناسایی جدایه های باکتری براساس تعیین توالی ژن 16S rDNA انجام گردید. بدین منظور پس از استخراج DNA ژنومی جدایه ها، ژن 16S rDNA به روش PCR تکثیر و پس از تعیین توالی میزان شباهت توالی های به دست آمده با توالی نوکلیوتیدی ژن 16S rDNA سایر باکتری های مرجع با استفاده از نرم افزار Blastn محاسبه گردید. سپس جمعیت جدایه های باکتری در زمان های (مراحل) مختلف رسیدگی میوه تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که باکتری جدا شده در هر دو رقم کردستان و پاروس متعلق به جنس متیلوباکتریوم (Methylobacterium) می باشد. جمعیت باکتری های متیلوباکتریوم در ارقام مورد مطالعه در مناطق مشابه از لحاظ آماری متفاوت بود. رقم کردستان در مقایسه با رقم پاروس، در هر سه منطقه برتری معنی داری از لحاظ جمعیت باکتری نشان داد (p< 0.05). بیشترین جمعیت باکتری در هر دو رقم و در مناطق جغرافیایی مورد مطالعه در مرحله رسیدگی میوه محاسبه گردید. با توجه به تفاوت دو رقم گیاه از لحاظ عطر و طعم و همچنین تفاوت معنی دار جمعیت باکتری احتمال تاثیر این باکتری ها در عطر و طعم این دو رقم وجود دارد.کلید واژگان: باکتری اندوفیت, توت فرنگی, پاروس, کردستان, 16S rDNAEndophytes are microorganisms (bacteria or fungi or actinomycetes) that reside inside the internal tissues of plant with no negative effect on host plants. Endophytic bacteria trigger many positive effects on host plants. The aroma and flavor of strawberry fruit are important characteristics that is affected by endophytic bacteria such as Methylobacterium. Endophytic bacteria, are effective in the synthesis of carotenoids and the production of volatile and phenolic compounds. In addition, they are effective in producing the aromatic components in fruit. Endophytic bacterial frequency and genotype can be affected by host plant genotype, climatic and soil conditions. This study was carried out to isolate endophytic bacteria from two strawberry cultivars (Kurdistan and Parous) in three regions (Angouzan, Gavrood and Noshur) in Kurdistan province. For accurate identification of bacterial isolates, 16S-rRNA gene sequencing was used for identification of purified endophytic isolates and their frequency determined at different times of fruit ripening. The results revealed that the all endophytic bacterial isolates from both cultivars were belong to the genus Methylobacterium. The frequency of these bacteria was statistically different in two cultivars and in different sampling time. The frequency of Methylobacterium significantly was higher in Kurdistan cultivar compared to Parous cultivar in all three regions (p <0.05). The highest frequency of Methylobacterium was observed in the fruit ripening time. It seems that Methylobacterium and its frequency probably have an effect on the aroma and delicacy of these two varieties.Keywords: Kurdistan, Parous, endophytic bacteria, 16srRNA, Strawberry
-
بیماری بلایت باکتریایی لوبیا یکی از مخرب ترین بیماری در زراعت های لوبیا در سراسر جهان است. تعداد 105 نمونه از گیاهان وحشی تیره لگومینوز شامل Astragalus ovinus، Vicia villosa و Vicia lutea که فاقد علایم آشکار بیماری بودند از جنگل های زاگرس ایران جمع آوری و تعداد 36 جدایه باکتریایی جداسازی شدند. بر پایه برخی صفات مانند توانایی حل نمودن فسفات، فعالیت پروتیازی، تولید اکسین و سیانید هیدروژن و نیز قابلیت آنتاگونیستی، سه اندوفیت برتر از بین آن ها انتخاب و با انجام آزمون های فنوتیپی و تکثیر ژن 16S rDNA، یک سویه Pseudomonas fluorescens و دو سویه از گونه های جنسBacillus شناسایی شدند. هر سه سویه موجب افزایش معنی دار رشد گیاهان لوبیای آلوده در سطح پنج درصد و کاهش بیش از 70 درصد بیماری گردیدند. این اولین گزارش از وجود و قابلیت های باکتری های اندوفیت از گیاهان وحشی لگومینوز در جنگل های زاگرس ایران می باشد.
کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, بلایت لوبیا, جنگل های زاگرس, کنترل بیولوژیکی, لگوم های وحشیCommon bacterial blight disease (CBB) of bean (Phaseolus vulgaris) caused by Xanthomonas phaseoli (Xp) is considered as one of the most deleterious pathogens for bean production in the world. In this study, 105 samples were collected from asymptomatic wild fabaceous plants, i.e. Astragalus ovinus, Vicia villosa and Vicia lutea, grown in Zagros forests of Iran. The plant samples were cultured on nutrient agar and purified. The isolates were then screened for some important criteria for biological control such as phosphate solubilization, protease activity, IAA and H2S production, and antagonistic effect. Three endophytic bacterial isolates were found as potential biocontrol agents against Xp. Based on key biochemical tests and comparative analysis of the partial 16S rDNA sequences, the isolates were identified as Pseudomonas fluorescens and two Bacillus species. Under greenhouse conditions, all the three strains significantly increased shoot and root lengths in bean plants at the 5% level (P < 0.05) and decreased disease severity above 70%. This is the first report on the presence and capabilities of endophytic bacteria from wild leguminous plants in the Zagros Mountain steppe forests of Iran.
Keywords: Bean common blight, biological control, endophytic bacteria, wild legumes, Zagros Mountain steppe forests -
بیماری پژمردگی باکتریایی سیب زمینی ناشی از Ralstonia solanacearum یکی از مخرب-ترین بیماری های سیب زمینی در سراسر جهان و از جمله در استان کردستان ایران است. استفاده از باکتری های اندوفیت یکی از راهکارهای موثر در کنترل بیماری مذکور است. در این تحقیق از سویه Bacillus sp. Bp91 که به عنوان اندوفیت هم ستیز برتر از مزارع سیب زمینی استان کردستان جداسازی شده بود برای آزمون های تکمیلی استفاده شد. نتایج آزمون های بررسی مکانیسم بازدارندگی نشان داد تولید پروتیاز در سویه Bacillus sp. Bp91 مثبت و برای آزمون های سیانید هیدروژن و سیدروفور به ترتیب منفی و مثبت ضعیف بود. جایگاه تبارزایی سویه Bacillus sp. Bp91 نشانگر شباهت بسیار نزدیک به گونه های شناخته شده جنس Bacillus بویژه B. pulmilus می باشد. همچنین بررسی های متابولومیکسی توسط دستگاه GC-mass نشان داد دو متابولیت Eicosane و Dibutyl phthalate از شاخص ترین متابولیت های ضدمیکروبی باکتری مذکور می-باشند.
کلید واژگان: مهار زیستی, باکتری اندوفیت, سیب زمینی, متابولیت, GC-MSBacterial wilt disease caused by Ralstonia solanacearum is one of the most destructive diseases in the world, including Kurdistan province of Iran. Using the endophytic bacteria is one of the most effective and applicable methods to control of the disease. In this study, Bacillus sp. Bp91 which was isolated from potato fields in Kurdistan province was used as a superior antagonist against R. solanacearum. The results of the supplementary tests showed that the production of protease in the mentioned strain is positive. This was negative and relatively weak for hydrogen cyanide and siderophore production, respectively. The phylogenetic tree derived from 16S rRNA gene sequence showed the stain belongs to the genus Bacillus sharing the highest level of sequence homology with to B. pumilus. Metabolic studies by GC-mass were also indicated that the two metabolites Eicosane and Dibutyl phthalate are the most prominent antimicrobial metabolites produced by the bacterium.
Keywords: biological control, Endophytic Bacteria, Metabolite, Potato, GC-MS -
در این مطالعه سویه های باکتریایی اندوفیت از بخش های استولون و دمبرگ گیاهچه های سالم توت فرنگی(Fragaria × ananassa) جداسازی شده و تاثیر آنتاگونیستی این سویه ها علیه قارچ عامل آنتراکنوز توت فرنگی Colletotrichum nymphaeaeدر شرایط آزمایشگاه، درون شیشه و گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. سه سویه جداسازی شده با استفاده از ویژگی های بیوشیمیایی و آنالیز مولکولی ژن 16S rDNA در جنسBacillus قرار گرفتند. سویه های باکتریایی باعث کاهش معنی دار رشد قارچ عامل بیمارگر در آزمون کشت متقابل شدند به طوری که درصد بازدارندگی از رشد پرگنه قارچ بیمارگر در سویه های MarD40، MarD35 و MarG2 به ترتیب به میزان 50، 92/54 و 87/47 درصد ارزیابی شد. ترکیبات فرار تولید شده توسط سویه ها نیز باعث کاهش رشد پرگنه قارچ بیمارگر شد ولی این بازدارندگی بسیار کمتر از تاثیر آن ها در آزمون کشت متقابل بود و بیشترین درصد بازدارندگی در سویه MarD35 (7/24 درصد) مشاهده گردید. همچنین در نتیجه تاثیر ترکیبات خارج سلولی سویه های باکتریایی بر رشد پرگنه و جوانه زنی قارچ بیمارگر بیشترین درصد بازدارندگی از رشد پرگنه توسط سویه MarG2 (96/34 درصد) و بیشترین ممانعت از جوانه زنی اسپور بیمارگر توسط سویه MarD35 (07/52 درصد) مشاهده گردید. ارزیابی تاثیر سویه های باکتریایی اندوفیت بر شدت بیماری آنتراکنوز میوه در شرایط درون شیشه نشان داد که هر سه سویه قادر به کاهش شدت بیماری آنتراکنوز توت فرنگی هستند و بیشترین تاثیر توسط دو سویه MarD40 با درصد بازدارندگی 63/85 و MarD35 با درصد بازدارندگی 72/81 مشاهده گردید. همچنین سویه های باکتریایی به میزان قابل توجهی باعث کاهش شدت بیماری آنتراکنوز بر روی گیاهچه های توت فرنگی در شرایط گلخانه در مقایسه با شاهد شدند که در روش محلولپاشی بیشترین تاثیر در سویه MarD40 (44/94 درصد) و در روش خیساندن خاک در سویه MarD35 (77/77 درصد) ارزیابی شد. یافته های این مطالعه نشان داد که سویه های مورد بررسی قادر به جلوگیری از رشد و گسترش قارچ بیمارگر در شرایط آزمایشگاه، درون شیشه و گلخانه می باشند.
کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, ترکیبات ضدقارچی, ترکیبات فرار, کنترل زیستیIn this study, three nonpathogenic endophytic bacterial isolates recovered from Fragaria × ananassa stolon and petal and their antagonistic activity was evaluated against Colletotrichum nymphaeae, the causal agent of strawberry anthracnose under in vitro, in vivo, and greenhouse conditions. Bacterial isolates were identified as Bacillus spp. using a combination of phenotypic, biochemical properties and molecular phylogenetic analysis of the 16S rDNA gene sequence. The living cells of bacterial isolates inhibited the mycelial growth of C. nymphaeae using dual culture method and inhibition percentage was evaluated as 41.87, 50, and 54.92 % in MarG2, MarD40 and MarD35, respectively. The volatile compounds (VOCs) produced by bacterial isolates inhibited the mycelial growth of C. nymphaeae and the highest inhibition was observed in MarD35 isolate (24.7%). Moreover, the cell free culture filtrates of bacterial isolates reduced the mycelial growth and conidial germination of pathogen and the highest inhibition was observed in MarG2 (34.96%) on mycelial growth and in MarD35 (52.07%) on conidial germination. The living cells of bacterial isolates decreased anthracnose fruit rot at postharvest and the highest inhibition was observed in MarD40 (85.63%) and MarD35 (81.72%), respectively. Furthermore, disease severity of strawberry anthracnose by bacterial isolates was reduced using drenching soil and plant spraying techniques. The findings of this study showed that bacterial isolates have the ability to prevent the growth of fungal pathogen under in vitro, in vivo and greenhouse conditions.
Keywords: antifungal compounds, endophytic bacteria, strawberry anthracnose, volatile compounds -
در این پژوهش پتانسیل جدایههای فراریشهای و درونرست جداشده از ریشه گیاه گندم به منظور بررسی خصوصیات محرک رشد و اثر آن ها بر عملکرد گندم و کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا باکتریها از نظر تولید هورمون ایندول استیک اسید در محیط کشت حاوی ال-تریپتوفان غربالگری شدند و سپس توانایی آنها در انحلال فسفات های نامحلول معدنی و آلی ارزیابی شد. در ادامه مطالعات آزمایشگاهی، آزمایش مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار در طی دو سال زراعی 1396-1395 و 1397-1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل تیمار کود زیستی وشیمیایی فسفر بود که تیمار کود زیستی در دو سطح (زادمایه باکتری به همراه شاهد) و کود شیمیایی به عنوان فاکتور دوم از منبع سوپر فسفات تریپل در پنج سطح (1- عدم مصرف کود شیمیایی فسفر، 2- 25 درصد توصیه کودی فسفر، 3- 50 درصد توصیه کودی فسفر، 4- 75 درصد توصیه کودی فسفر، و 5- 100 درصد توصیه کودی فسفر) در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که افزایش شاخصهای رشد و عملکرد گیاه گندم در نتیجه مایه کوبی بذور گندم با سویههای محرک رشد گیاه به علاوه 75 درصد از کود فسفر از نظر آماری برابر با تیمار 100 درصد کود فسفر و بدون زادمایه باکتری بود. کاربرد زادمایه باکتریهای محرک رشد (تلفیقی از جدایه فراریشهای و درونرست) با 75 درصد کود شیمیایی توانست به میزان 4/747 گرم بر مترمربع تولید را داشته باشد. براساس این نتایج، پیشنهاد میشود که زادمایه میتواند به عنوان مکمل با کودهای شیمیایی به منظور کاهش سطح مصرف کودهای شیمیایی استفاده شود اما نمیتواند جایگزینی برای کود فسفر باشد.
کلید واژگان: باکتری فراریشه و درونرست, عملکرد گیاه, فسفاتهای نامحلولThe present study investigates the potential of rhizosphere and endophytic bacterial isolates isolated from the roots of wheat plant in terms of plant growth promoting (PGP) traits and their effect on the wheat yield and decreased phosphorus (P) fertilizer use. To this end, the isolated bacteria have been first screened for the production of indole-3-acetic acid (IAA) in the presence of tryptophan in the culture medium, and then the bacteria have been tested for their ability to dissolve inorganic and organic phosphates. In further laboratory studies, a factorial experiment has been conducted as a randomized complete block design with three replications over two-year field study (2017 and 2018). Experimental treatments include biological and chemical phosphorus fertilizer, the former with two levels (with and without bacterial inoculation) and latter (as the second factor) from triple super phosphate source with five (0%, 25%, 50%, 75%, and 100% of the full recommended fertilizer rate). Results from this experiment prove that supplementing 75% of the recommended P-fertilizer rate with bacterial isolates (co-inoculation with rhizospheric and endophytic bacteria) increases wheat growth indices and yield (747.40 g m-2), which are statistically equivalent to the full fertilizer rate without them. Based on these results, it is suggested that biofertilizer can be used as a fertilizer supplement to reduce the level of fertilizer use but cannot be a substitute for phosphorus fertilizer.
Keywords: Phosphate solubilization, plant yield, rhizospheric, endophytic bacteria -
در این بررسی امکان القای مقاومت در گندم (رقم پیشگام) علیه بیماری پاخوره ناشی از قارچGaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt) با کاربرد پنج استرین باکتریایی اندوفیت در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شدت بیماری در گیاهان تیمار شده نسبت به گیاهان شاهد 6/56%کاهش یافت و مقاومت گندم در برابر بیمارگر به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. در این پژوهش فعالیت آنزیم های کیتیناز و بتا-1 و 4-گلوکاناز در گیاهان گندم تیمار شده با پنج باکتری اندوفیت جدا شده از گندم شامل: Pseudomonas fluorescens،marcescensSerratia، Microbacterium phyllosphaerae،Bacillus pumilus و Streptomyces argenteolus در زمان های 0، 24، 48 و 168 ساعت پس از مایه زنی گیاه با Ggt به عنوان نشانگرهای القای مقاومت مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد فعالیت این دو آنزیم در گیاهان آلوده تیمار شده با استرین های اندوفیت به طور معنی داری بالا بود. حداکثر فعالیت این آنزیم ها در گیاهان تیمار شده در زمان 48 و 168 ساعت پس از مایه زنی گندم با Ggt مشاهده شد. در زمان 48 ساعت فعالیت آنزیم β-1 و 4- گلوکاناز در گندم در اثر مایه زنی با استرین marcescensSerratia معادل U/mg protein 0291/0 در مقایسه با شاهد سالم بدون باکتری اندوفیت و بیمارگر به میزان U/mg protein 0055/0 و شاهد بیمار آلوده به بیمارگر و تیمار نشده با باکتری اندوفیت به میزان 0075/0 بود. فعالیت آنزیم کیتیناز در اثر مایه زنی با استرین های Pseudomonas fluorescens و marcescensSerratia به ترتیب معادل U/mg protein 0056/0 و 0045/0 در مقایسه با شاهد سالم بدون باکتری اندوفیت و بیمارگر به میزان 0030/0 و شاهد بیمار آلوده به بیمارگر و تیمار نشده با باکتری اندوفیت به میزان 0031/0 بود.
کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, پاخوره, کیتیناز, بتا-1 و 4- گلوکانازIn this study the possibility of inducing resistance was tested using five endophytic bacterial strains against wheat take–all disease caused by the Gaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt) under greenhouse conditions. The results showed that disease severity in treated plants compared to control samples decreased 56.6% and wheat resistance against the pathogen has been substantially increased. Effect of five endophytic bacterial strains including Pseudomonas fluorescens, Serratia marcescens, Microbacterium phyllosphaerae, Bacillus pumilus and Streptomyces argenteolus were studied on some enzymes related to plant resistance at the 0, 24, 48 and 168 hours after inoculation with Ggt. Results showed the highest levels of the β–1, 4–glucanase and chitinase at 48 and 168 hours after inoculating of pathogen. The level of β–1, 4–glucanase in plant samples inoculated with Serratia marcescens showed 0.0291 U/mg protein compared to c+ (healthy control without endophytic bacteria and pathogen) with 0/0055 and cp (pathogen– infected control and untreated with endophytic bacteria ) with 0/0075. The level of chitinase for plant samples inoculated with Pseudomonas fluorescens and Serratia marcescens strains were 0.0056 and 0.0045 U/mg protein compared to c+ (healthy control without endophytic bacteria and pathogen) with 0/0030 and cp (pathogen– infected control and untreated with endophytic bacteria) with 0/0031, respectively.
Keywords: biocontrol, Chitinase, endophytic bacteria, take–all, β–1, 4–glucanase -
استان خوزستان تنها استان نیشکر خیز ایران محسوب می شود و سرمازدگی در بعضی از سال ها خسارت زیادی به این محصول ارزشمند وارد می کند. از آن جایی که تاکنون پژوهش جامعی در زمینه ی شناسایی باکتری هایی با پتانسیل تشکیل هسته ی یخ در سرمازدگی انجام نشده است این پژوهش با این هدف انجام شد. در این بررسی، از استرین های اندوفیت و اپی فیت جداشده از گیاه نیشکر واقع در موسسه تحقیقات و آموزش نیشکر و صنایع جانبی استفاده شد. ژن مولد هسته ی یخ توسط جفت آغازگرهای 3076f/3463r و 3308f/3463r ردیابی شد. برای بررسی پتانسیل یخ زدگی استرین های نماینده، چهار آزمون "تعیین فعالیت هسته ی یخ به روش انجماد درون لوله"، "آزمون انجماد قطره در دمای منفی بیست درجه سانتی گراد"، "آزمون هسته ی یخ روی برگ های بریده شده در شرایط آزمایشگاه" و "آزمون هسته ی یخ روی گیاه نیشکر در شرایط گلخانه" انجام شد. در پایان گونه های Burkholderia gladioli،Burkholderia fungorum، Burkholderia cantaminans،Mesorhizobium huakuii،Ochrabacterium ciceri،Microbacterium proteolyticum، Microbacterium foliorum، Ralstonia solanacearum، Ralstonia picketiiوXanthomonas compestris با شدت های مختلف علایم سرمازدگی را در آزمون های مذکور نشان دادند. برای هیچ کدام از استرین های گونه های مذکور، به غیر از استرین های گونه X. campestris در منابع و پژوهش های پیشین، فعالیت هسته ی یخ گزارش نشده است. آزمون های بررسی فعالیت هسته ی یخ استرین های انجام شده در آزمایشگاه و گلخانه نیز تاییدکننده نتایج حاصل از آزمون مولکولی بودند. علاوه بر آن، براساس این آزمون ها مشخص شد که رقم CP69-1062 حساس ترین و رقم CP73-21 مقاوم ترین رقم نسبت به مشکل سرمازدگی است. این نتایج اطلاعات خوبی برای تولیدکنندگان و تشویق آن ها به استفاده از ارقام مقاوم فراهم می آ ورد.
کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, فعالیت هسته ی یخ, Burkholderia sp, انجماد قطرهBackground and Objectives:
Khuzestan is the only province with sugarcane cultivation. One of the limiting factors in the production of this crop is the occurrence of frost damages in some years. Since no comprehensive research has yet been conducted on detection and evaluation of bacteria with the potential to form nuclear ice in frostbite, this study was carried out to evaluate this subject.
Materials and Methods:
This study was carried out in the laboratory of Institute for Research and Training of Sugar and Auxiliary Industries. Endophytic and epiphytic strains of bacteria were isolated from sugarcane. To test the freezing potential of representative strains, four tests including, "determination of Ice nucleation activity by freezing in the tube", "freezing droplet test at -20 °C", "Ice nucleation test on sugarcane cut leaves in vitro" and "Ice nucleation test on sugarcane plant in greenhouse conditions" were performed. Also the genes of the nucleus were detected by 3076f / 3463r and 3308f / 3463r specific primers.
Results:
Results show that bacteria species B. gladioli, B. fungorum, B. cantaminans, M. huakuii, O. ciceri, M. proteolyticum, M. Foliorum, R. solanacearum , R. picketii and X. campestris had different degrees of symptoms. In addition, the genes of the nucleus were detected by 3076f / 3463r and 3308f / 3463r specific primers. For all of above mentioned bacterial strains, specifically strain X. campestris, no references have been reported of ice nucleation activity. To assess susceptibility or resistance of sugarcane, cultivar CP69-1062 were the most susceptible and highly damaged in the tests including "Ice nucleation test on sugarcane cut leaves in vitro" and "Ice nucleation test on sugarcane plant in greenhouse conditions". In addition, CP57-614 and CP48-103 cultivars showed minimum variation in frosting in compression to CP69-1062 cultivar. Two cultivars including CP73-21 and SP70-1143 exhibited a high degree of resistance to frostbite.
Discussion:
Due to the high variation among Ice-Nucleating bacteria and the sensitivity of commercial cultivars, our finding can be a suitable option for producers and encourage them to use resistant cultivars in the field.
Keywords: Endophytic bacteria, Ice Nucleation-Activity, Burkholderia sp, freezing droplet -
Ralstonia solancearum از باکتری های بیماری زای گیاهی و عامل بیماری پژمردگی آوندی گوجه فرنگی است. عامل بیماری در شرایط محیطی مساعد می تواند باعث پژمردگی سریع و خسارت بسیار زیادی شود و برای درمان آن راهکار عملی وجود ندارد. هدف از این تحقیق جداسازی باکتری اندوفیت Burkholderia cepaciaاز ساقه گوجه فرنگی رقم محلی و سپس بررسی اثر بیوکنترلی این باکتری در برابر R. solancearum می باشد. در این مطالعه چهار باکتری اندوفیت از ساقه گوجه فرنگی جدا شده و پس از شناسایی با استفاده از آزمون های استاندارد باکتری شناسی، جهت بررسی اثر آنتاگونیستی احتمالی آنها و نیز تاثیر در میزان رشد گیاهان، در شرایط آزمایشگاه با استفاده از روش فرو بردن بذردر محیط کشت آگار ، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون های بیوشیمیایی نشان داد که کلیه سویه های اندوفیت جداشده از ساقه گوجه فرنگی، B. cepacian می باشند. در شرایط آزمایشگاه با بذرهای گوجه فرنگی آغشته با باکتری های اندوفیت در محیط کشت های تلقیح شده با باکتری R. solanacearum هاله هایی در حدود 5/4- 2 سانتی متر ایجاد شد. در شرایط گلخانه ای این باکتری باعث سرکوب بیماری تا حدود 60 درصد و افزایش رشد قابل توجهی در بوته های گوجه فرنگی نسبت به شاهد شد.کلید واژگان: Ralstonia solanacearum, Burkholderia cepacia, باکتری های اندوفیت, کنترل بیولوژیکیRalstonia solanacearum is the cause of tomato bacterial wilt. Under favorable environmental conditions, it can cause rapid wilt and a lot of damage, and there is no practical remedy for it. The aim of this study was to separate endophytic bacteria B. cepacia from tomato stems of local cultivar and then to study the biocontrol effect of this bacteria against the bacterial wilt of tomatoes.
In this study four endophytic bacteria from tomato stem were isolated. Then after identification with bacteriology standard tests in order to investigation of their antagonistic effect and also effect on the growth rate of the plant in vitro with seed diffusion agar method were examined. Result of biochemical tests showed that all of endophytic bacteria which isolated from tomato stem were B. cepacia. In in vitro condition on the seed with B. cepacia bacteria in medium containing R. solanacearum bacteria showed the formation of 2- to-4.5 –mm haloes. In greenhouse conditions, these bacteria caused a suppression of the disease by about 60% and a significant increase in tomato plants, and a significant difference with the control was observed.Keywords: Ralstonia solanacearum, Burkholderia cepacia, Endophytic bacteria, Biological control -
در حال حاضر، نماتد ریشه گرهی Meloidogyne javanica به عنوان یک معضل مهم در گلخانه های خیار کشور مطرح است. در بررسی حاضر جهت کنترل بیولوژیک نماتد ریشه گرهی از باکتری های اندوفیت استفاده گردید. تعداد 70 جدایه باکتری از ریشه خیار مزارع و گلخانه های استان خراسان رضوی جداسازی شدند. براساس نتایج آزمایشات سنجش زیستی، هفت جدایه که بیشترین درصد مرگومیر لارو سندوم و عدم تفریخ تخم نماتد javanica .M را نشان دادند، به عنوان جدایه منتخب، از نظر تواناییکاهش شاخصهای بیماریزایی در گیاه خیار مورد بررسی قرار گرفتند. جدایه هایFm1، Em1 و Y15 به طور قابل توجهی در کاهش تعداد تخم، گال و لارو سندوم در ریشه های خیار آلوده، مثبت ارزیابی شدند. پایین ترین شاخص گال، در کاربرد این سه جدایه در مقایسه با شاهد آلوده به نماتد، مشخص گردید. برپایه توالییابی ناحیه rDNA 16S، دو جدایه منتخب Fm1 و Em1 در آزمون های گلخانه ای، متعلق به گونه Pseudomonas rhodesiae و جدایه Y15 متعلق به گونه Acinetobacter sp. می باشند. بر اساس نتایج بررسی حاضر، به نظر میرسد که جدایه های Em1 و Fm1 و Y15 گزینه های مناسبی جهت تحقیقات بیشتر در زمینه کنترل نماتد ریشه گرهی در شرایط طبیعی باشند.کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, خیار, شاخصهای بیماریزایی نماتد, نماتد ریشه گرهیRoot-Knot nematode, Meloidogyne javanica is currently proposed as an important problem in the cucumber greenhouses of the country. In the present study, endophytic bacteria were evaluated to control the root-knot nematode.Seventy strains were isolated from cucumber roots, gathered from fields and greenhouses in Razavi Khorasan province.Based on the results of biological assays, seven representative strains showing the highest values of second instar larvae mortality and inhibition of egg hatching, were selected for greenhouse experiments. These bacterial strains were examined in terms of reduction of pathogenicity indexes and disease severity. Strains Fm1, Em1 and Y15 were evaluated significantly positive in reduction of egg, gall and second instar larvae number on infected cucumber roots. Moreover, the lowest level of gall index was obtained following the application of these strains compared to the control (only nematode). According to 16S rDNA gene sequencing, three selected strains associated to greenhouse trials belonged to Pseudomonas rhodesiae (Fm1 and Em1) and Acinetobacter sp. (Y15). Consequently, strains Fm1, Em1, and Y15 can be suggested as sufficient candidates in order to perform more studies on the root knot nematode repression in natural conditions.Keywords: Cucumber, endophytic bacteria, nematode pathogenicity indexes, root knot nematode
-
در تحقیق حاضر کارایی 45 جدایه اندوفیت بر درصد جوانه زنی بذر در مرحله اولیه مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین درصد جوانه زنی بذر به ترتیب مربوط به جدایه هایEn3 (95 درصد) و En2 (66 درصد) در مقایسه با کنترل می باشد. جدایه های En1 و En2 نیز بالاترین شاخص ویگور را به خود اختصاص دادند. هفت جدایه انتخابی در مرحله اول، از نظر افزایش پارامترهای رشدی خیار در شرایط گلخانه مورد آزمون قرار گرفتند. مقایسه میانگین ها در گیاهان تیمار شده با باکتری های اندوفیت نشان داد که جدایه En1، افزایش 60% طول ریشه و ساقه نسبت به گیاه کنترل را موجب می گردد. همچنین با بکارگیری جدایه En6، میزان وزن تر ساقه و ریشه به ترتیب به صورت 6/84 و 8/55 % نسبت به شاهد سالم، افزایش یافت. بر اساس نتایج مولکولی، جدایه های En1 و En6 منتخب در آزمون گلخانه، به ترتیب متعلق به گونه های sp. Acinetobacter و Pseudomonas rhodesiae می باشند. این اولین گزارش از جداسازی این گونه ها از خیار در کشور می باشد. بررسی های تکمیلی جهت کاربرد گونه های مذکور به صورت تکی و یا ترکیبی در شرایط گلخانه و مزرعه پیشنهاد می گردد.کلید واژگان: باکتری های اندوفیت, پارامترهای رشدی, گلخانهIntroductionSome bacteria are capable of entering the plant as endophytes that do not cause harm and could establish a mutualistic association with host plants. Endophytic bacteria are bacteria that live in plant tissues without doing substantive harm. They enter plant tissue primarily through different plant zones. Both Gram-positive and Gram-negative bacteria have been isolated from several tissue types in several plant species. In addition, several different bacterial species have been isolated from a single plant. Variation in endophytic bacteria populations referred to the time of sampling, type of plant tissue, age and environment conditions, as well. In general endophytic bacteria occur at lower population densities than rhizospheric bacteria or bacterial pathogens. Endophytic populations, like rhizospheric populations, are conditioned by biotic and abiotic factors, but endophytic bacteria could be better protected from biotic and abiotic stresses than rhizospheric bacteria. It is clear that the interaction between plants and some endophytic bacteria is associated with beneficial effects such as plant growth promotion and biocontrol potential against plant pathogens. These types of bacteria are often capable of eliciting significant physiological changes that modulate the growth and development of the plant. Most of the time, these beneficial effects of endophytes are greater than those of many rhizosphere-colonizing bacteria. Endophytic bacteria affect bacterial growth by numerous mechanisms directly or indirectly. Some genus of bacteria such as Azosprillium, Enterobacter, Azotobacter and Pseudomonas produces plant growth regulators which lead to plant growth improvement. Microorganism profit from plants due to the enhanced availability of nutrients, whereas plants can receive benefits from bacterial associates by growth enhancement or stress reduction. Therefore, mutualistic interactions between host plants and associated microorganisms could have emerged as a result of the clear positive selection exerted on these associations. The current study is conducted in order to evaluate the effectiveness of cucumber root endophytic bacteria on increasing plant growth indexes.Materials And MethodsIn this study, 45 strains were isolated from cucumber roots as mentioned in the literature. In the first step, all of them subjected to seed germination assay in lab conditions. Furthermore, they are evaluated for vigor index according to references. Seven strains (En 1 to En7) are selected for complementary research in greenhouse trials using randomized block design with 4 repetitions. Statistical analysis is done using SPSS v.22 by Duncan methods under 5% possibility levels. To detect preferred bacterial species, 16S rDNA-PCR product is sent for sequencing to Macrogen, Korea. The sequences are checked in BLAST program in NCBI database.Results And DiscussionBased on medians comparison, cucumber seed cultivar Negin, are treated by 45 endophytic bacteria separately. Among them, seven strains showed a significant difference at 1% possibility level in comparison to control. These strains presented high vigor index from 1954.6 to 572 compared to control. They also showed better seed germination percentage rather than control in the range of 95 to 45 %, and selected for greenhouse trials. The results of medians comparison in pot experiments demonstrated that En1 strains leads to 60% root and shoot length enhancement comparing to control. Furthermore, highest shoot (84.6%) and root (55.8%) wet weight are recorded for En6 in comparison to control. Molecular data revealed that strains En1 and En6 belonging to Acinetobacter sp. and Pseudomonas rhodesiae, respectively. It is known that variation in endophytic bacteria may reflect differences in agriculture management methods. The P. rhodesiae is categorized in Pseudomonas fluorescent group and is isolated from mineral water for the first time. The positive effect of P. rhodesiae on different agricultural crops such as tomato, paper and wheat is reported. Genus Acinetobacter has an ability to produce plant hormones which changes plant chemical function towards growth improvement. One strain of this genus causes enhancement of sugar beet dry and wet weight to 19 and 69 % respectively, more than control treatment. More studies show that auxin production, phosphate solubilization, and nitrogen fixation are related to plants growth increasing. Since these entophytic bacteria have the effective role in inorganic materials increasing, application of this genus as biological fertilizer is suggested.ConclusionBased on our data, En1 and En6 isolates speed up seed germination and increase cucumber growth parameters. Complementary surveys concerning the application of these isolates as separate or combined samples under greenhouse and field conditions are recommended. This is the first report of isolation of Pseudomonas rhodesiae and Acinetobacter sp. as endophytic bacteria from cucumber in Iran.Keywords: Endophytic bacteria, Growth parameters, Greenhouse
-
Endophytic bacteria colonize in plant tissues and enhance plant growth by a wide variety of mechanisms. The objectives of this study were to examine the population of root endophytic bacteria in soybean and corn, and to identify IAA-producing endophytic bacterial strains and their growth promoting effect. The density of endophytic bacteria varied irrespective of crops, sampling times and soil amendments. A total of 119 and 277 bacterial isolates were isolated from soybean and corn roots, respectively. 39.6% of the total isolates showed IAA production in the range of 1~23 μg mL-1 in culture medium supplemented with tryptophan. Fourteen isolates, designated as S1-S4 from soybean roots and C1-C10 from corn roots, had the capacity of producing IAA over 10 mg L-1. Based on 16S rRNA gene sequence analysis, the fourteen isolates were closely related to Psychrobacillus, Microbacterium, Lysinibacillus and Bacillus. Pot experiment indicated that the growth-promoting effects varied among these 14 bacterial strains and not all of the strains were able to promote growth of the tested soybean and wheat plants. Strains Microbacterium sp. C4 and Lysinibacillus sp. C7 showed better performances in promoting soybean and wheat seedling growth.Keywords: Endophytic bacteria, Enhancement, IAA, Root, Plant growth
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.