ارزیابی توانایی افزایش رشد گوجه‌فرنگی با باکتری‌های اندوفیت جدا شده از بوته‌های سالم و قوی و بررسی تولید هورمون IAA در گروه‌های مهم جدا شده

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه علوم‌ باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

2 استادیار، گروه علوم‌ باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

3 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه، ساوه، ایران

چکیده

امروزه برای افزایش محصول و پرهیز از کاربرد ترکیبات شیمیایی پرخطر، کاربرد باکتری‌های اندوفیت محرک رشد بسیار مهم است. پژوهش حاضر در همین راستا انجام شده و برای رسیدن به این هدف از بوته‌های قوی و شاداب گوجه‌فرنگی در مرحله گل‌دهی تعداد 70 استرین باکتری اندوفیت از ساقه، برگ و گل جدا شد. غربالگری پایه روی بذر گوجه‌فرنگی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار نشان داد که باکتری‌های به‌کار رفته در سطح 1% تفاوت معنی‌دار داشته و مؤثرترین باکتری ارتفاع نشاءها را 44/1 برابر و وزن تر را تا 2 برابر افزایش داد. تعداد 14 استرین برگزیده در گلخانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به‌کار رفت. پس از 35 روز ارتفاع و وزن تر بوته‌ها ثبت و آنالیز شد. نتایج نشان داد که باکتری‌ها در سطح 1% تفاوت معنی‌دار نشان دادند. مؤثرترین استرین باکتری ارتفاع بوته‌ها را 54/1 برابر و وزن را 75/1 برابر افزایش داد. سازگاری بالایی بین نتایج دو آزمون بالا برقرار بود. تولید هورمون ایندول استیک اسید در محیط‌کشت حاوی تریپتوفان توسط باکتری‌های به‌کار رفته با روش اسپکتروفتومتری بررسی شد. نتایج نشان داد که دامنه تولیدIAA  توسط استرین‌های باکتریایی آزمایش شده بین صفر میکروگرم در میلی‌لیتر تا 318 میکروگرم در میلی‌لیتر در نوسان بود. نماینده باکتری‌های مؤثر Pseudomonas flourescens و Bacillus subtilis بودند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Endophytic Bacterial Strains Isolated from Healthy Tomato for Growth Promoting and the Ability of IAA Production in Majority Isolated Groups

نویسندگان [English]

  • Nasim Khodakaramian 1
  • Vahid Abdossi 2
  • Pjman Modari 3
1 MSc Graduated, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences and Food Industries, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences and Food Industries, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Islamic Azad University, Saveh Branch, Saveh, Iran
چکیده [English]

Application of endophytic bacteria to induce plant growth and avoid of hazardous chemical compounds is very important. The aim of this study was searching for the most effective tomato endophytic bacteria. A total of 70 endophytic bacterial strains were isolated from healthy strong tomato plants in flowering stage. Primary screening results in a completely random design indicated significant differences among the strains in 1% level. The most effective strains increased height 1.44 and the fresh weight 2 times. Fourteen strains were applied in greenhouse in a completely random design, plants harvested after 35 days, their height and weight were recorded and analyzed. Results revealed significant differences in 1% level among the tested strains which the most effective one increased the tomato height 1.54 and tomato fresh weight 1.75 times. We observed the strong correlation between the obtained DATA from two experiments. The level of produced IAA by bacteria ranged from 0 ug/ml to 318 ug/ml in a medium contains tryptophan by spectrophotometer. The most active bacterial strains to promote tomato growth were identified ad Pseudomonas fluorescence and Bacillus subtilis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bacillus subtilis
  • Pseudomonas fluorescence
  • Indole acetic acid
  • Plant growth promoting bacteria

Abbamondi, G. R., Tommonaro, G., Weyens, N., Thijs, F., Sillen, W., Gkorezis, P., Iodice, G., Rangel, W. M., Nicolaus, B. and Vangronsveld J. 2016. Plant growth-promoting effects of rhizospheric and endophytic bacteria associated with different tomato cultivars and new tomato hybrids. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 3: 1.

Amaresan, A., Jayakumar, V., Kumar K. and Thajuddin, N. 2012. Endophytic bacteria from tomato and chilli, their diversity and antagonistic potential against Ralstonia solanacearum. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 45: 344-355.

Araujo, W. L., Marcos, A., Acheron, W., Van Verde, J. W. L. and Azevedo, L. 2002. Diversity of endophytic bacteria populations and their interaction with Xyletta fastidiosa in citrus plants. Applied and Environmental Microbiology, 68: 4906-4914.

Bent, E., Tuzan, S., Chanway, C. P. and Enebak, S. 2000. Alteration in plant growth and in root hormone levels of lodgeple pines inoculatied with rhizobacteria. Canadian Journal of Microbiology, 47: 793-800.

Bhattacharjee, P. N. and Jha, D. K. 2012. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 28: 1327-1350.

Compant, S., Clément, C. and Sessitsch, A. 2010. Plant growth-promoting bacteria in the rhizo- and endosphere of plants: Their role, colonization, mechanisms involved and prospects for utilization. Soil Biology and Biochemistry, 42: 669-678.

Dimkpa, C. O., Zeng, J., McLean, J. E., Britt, D. W., Zhan, J. and Anderson, A. J. 2012. Production of indole-3-acetic acid via the indole-3-acetamide pathway in the plant-beneficial bacterium, Pseudomonas chlororaphis O6 is inhibited by ZnO nanoparticles but enhanced by CuO nanoparticles. Applied and Environmental Microbiology, 78: 1404-1410.

Glick, B. R. 2012. Plant Growth-Promoting Bacteria: Mechanisms and Applications. Hindawi Publishing Corporation, Scientifica. 475pp.

Hallmann, J., Quadt-Hallmann, A., Mahaffee, W. F. and Kloepper, J. W. 1997. Bacterial endophytes in agricultural crops. Canadian Journal of Microbiology, 43: 895-914.

Halo, B. A., Khan, A. L., Waqas, M., Al-Harrasi, A., Hussain, J., Ali, L., Adnan, M. and Lee, I. 2015. Endophytic bacteria (Sphingomonas sp. LK11) and gibberellin can improve Solanum lycopersicum growth and oxidative stress under salinity. Journal of Plant Interactions, 10: 117-125.

Kuklinsky-Sobral, K., Araujo, W. L., Mendonça, C., Geran, L. C., Pískala, A. and Azevedo, J. L. 2004. Isolation and characterization of soybean-associated bacteria and their potential for plant growth promotion. Environmental Microbiology, 6: 1244-1251.

Mercado-Blanco, J. and Lugtenberg, B. J. J. 2014. Biotechnological applications of bacterial endophytes. Current Biotechnology, 3: 60-75.

Podile, A. R. and Kishore, G. K. 2006. Plant Growth Promoting Rhizobacter In: Gnanamanikam, S. S. (Eds) Plant Associated Bacteria, Springer, Amsterdam, pp 195-230.

Rosenblueth, M. and Martínez-Romero, E. 2006. Bacterial endophytes and their interactions with hosts. Molecular Plant-Microbe Interactions, 19: 827-837.

Saini, R., Kumar, V., Dudeja S. S. and Pathak, D. V. 2015. Beneficial effects of inoculation of endophytic bacterial isolates from roots and nodules in chickpea. International Journal of Current MicrobiologyandAppliedSciences, 4: 207-221.

Schaad, N. W., Jones, J. B. and Chun, W. 2001. Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria. The American Phytopathological Society (APS), Street Paul, Minnesota, 398pp.

Sturz, A. V., Christie, B. R. and Nowak, J. 2000. Bacterial endophytes: potential role in developing sustainable systems of crop production. Critical Reviews in Plant Sciences, 19: 1-30.

Wilson, M. and Lindow, S. E. 1999. Location and survival of leaf-associated bacteria in relation to pathogenicity and potential for growth within the leaf. Applied and Environmental Microbiology, 65: 1435-1443.

Zhao, L. F., Ya, J. Z., Ma, Z. Q., Deng, Z. S., Shan, C. J. and We, G. H. 2013. Colonization and plant growth promoting characterization of endophytic Pseudomonas chlororaphis strain Zong1 isolated from Sophora alopecuroides root nodules. Brazilian Journal of Microbiology, 44: 629-637.

Zinniel, D. K., Lambrecht, P., Harris, N. B., Feng, Z., Kuczmarski, D., Higley, P., Ishimaru, C. A., Arunakumari, A., Barletta, R. G. and Vidaver, A. K. 2002. Isolation and characterization of endophytic colonizing bacteria from agronomic crops and prairie plants. Applied and Environmental Microbiology, 68: 2198-220.