Flavonoids và Hormone Tăng Trưởng Ảnh Hưởng Đến Sự Thuộc Địa Nội Tại và Lọc Tinh Nitơ Trong Thực Vật Bởi Serratia sp. Diazotrophic Trong Lúa

World Journal of Microbiology and Biotechnology - Tập 22 - Trang 707-712 - 2006
D. Balachandar1, G. S. Sandhiya1, T. C. K. Sugitha1, K. Kumar1
1Department of Agricultural Microbiology, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, India

Tóm tắt

Nhiều diazotroph nội sinh đã được phân lập từ các giống lúa và được kiểm tra khả năng diazotrophy bằng cách thử nghiệm nitrogenase và khuếch đại gen nifH một phần. Khả năng của một trong những endophyte diazotrophic, Serratia sp. (mẫu EDA2 từ giống ADT36) trong việc định cư trên cây con lúa được trồng trong điều kiện có mặt flavonoid và hormone tăng trưởng, trong điều kiện gnotobiotic, đã được đánh giá trên giống ADT36 bằng cách sử dụng một dòng được đánh dấu bằng egfp dựa trên transposon và Km r. Việc định cư nội sinh được theo dõi thông qua việc tái phân lập từ các bộ phận khác nhau của cây con lúa trên bảng LB+Km. Việc bổ sung flavonoid quercetin và diadzein vào môi trường tăng trưởng đã làm tăng mức độ định cư nội sinh của conjugant trong cây con lúa bằng cách chiếm lĩnh toàn bộ cây. Sự phong phú và hoạt động nitrogenase in planta của Serratia trong cây con lúa đã tăng đáng kể nhờ việc bổ sung flavonoid, quercetin và diadzein, trong khi các hormone tăng trưởng, IAA và NAA lại làm giảm hiệu quả của Serratia. Việc cấy Serratia sp. với flavonoid làm tăng sinh khối thực vật và các thành phần sinh hóa của cây con lúa dưới điều kiện kiểm soát.

Từ khóa

#endophytic diazotrophs #Serratia sp. #nitrogenase assay #flavonoids #growth hormones #in planta nitrogen fixation #rice seedlings

Tài liệu tham khảo

Abe M., Kawamura R., Higashi S., Mori S., Shibata M., Uchiumi T., 1998 Transfer of symbiotic plasmids from Rhizobium laguminosarum biovar trifoli to Agrobacterium tumifaciens Journal of General and Applied Microbiology 44:65–74 Amutha K., Kannaiyan S., 1999 Effect of 2,4-D and NAA and inoculation with Azorhizobium caulinodans on induction of lateral rootlets and para nodules in rice Indian Journal of Microbiology 39:125–128 Baldani V.L.D., Baldani J.I., Dobereiner J., 2000 Inoculation of rice plants with the endophytic diazotrophs Herbaspirillum seropedicae and Burkholderia sp. Biology and Fertility of Soils 30:485 Boodey R.M., deOliveira O.C., Urquiaga S., Reis V.M., deOlivares F.L., Baldani V.L.D., Dobereiner J., 1995 Biological nitrogen fixation associated with sugarcane and rice: Contribution and prospects for improvement Plant and Soil 174:195–209 Cavalcante V.A., Dobereiner J., 1988 A new acid tolerant nitrogen fixing bacterium associated with sugarcane Plant and Soil 108:23–31 Dobereiner J., 1992 Recent changes in concept of plant–bacteria interactions: Endophytic N2 fixing bacteria Cien Culture 44:310–314 Elbeltagy A., Nishioka K., Sato T., Suzuki H., Ye B., Hamada T., Isawa T., Mitsui H., Minamisawa K., 2001 Endophytic colonization and in planta nitrogen fixation by a Herbaspirillum sp. isolated from wild rice species Applied and Environmental Microbiology 67:5285–5293 Engelhard M., Hurek T., Murek B.P., 2000 Preferential occurrence of diazotrophic endophyte, Azoarcus sp. in wild rice species and land races of Oryza sativa in comparison with morden races Environmental Microbiology 2:131–141 Fahraeus G., 1957 The infection of clover root hairs by nodule bacteria studied by a simple glass slide technique Journal of General Microbiology 16:374–381 Gopalaswamy G., Kannaiyan S., O’Callaghan K.J., Davey M.R., Cocking E.C., 2000 The xylem of rice (Oryza sativa) is colonized by Azorhizobium caulinodans Proceedings of the Royal Society of London B267:103–107 Gyaneshwar P., James E.K., Mathan N., Reddy P.M., Hurek B.R., Ladha J.K., 2001 Endophytic colonization of rice by a diazotrophic strain of Serratia marcescens Journal of Bacteriology 183:2634–2645 Gyaneshwar P., Reddy P.M., Latha J.K., 2000 Nutrient amendments influence endophytic colonization of rice by Serratia marcescens IRBG 500 and Herbaspirillum seropedicae Z67 Journal of Microbiology and Biotechnology 10:694–699 James E.K., Gyaneshwar P., Mathan N., Barraquio W.I., Ladha J.K., 2000 Endophytic diazotrophs associated with rice In: Ladha J.K., Reddy P.M., (Eds). The Quest for Nitrogen Fixation in Rice International Rice Research Institute Manila pp. 119–140, ISBN 9712201120 Katupitiya S., New P.B., Elmerich C., Kennady I.R., 1995 Improved N2 fixation in 2,4-D treated wheat roots associated with Azospirillum lipoferum: Studies of colonization using reporter genes Soil Biology and Biochemistry 27:447–452 Kennady I.R., Tchan Y.T., 1992 Biological nitrogen fixation in non-leguminous field crops: Recent advances Plant and Soil 141:93–118 Ladha J.K., Reddy P.M., 2003 Nitrogen fixation in rice systems: State of knowledge and future prospect Plant and Soil 252,151–167 Ladha J.K., DeBruijn F.J., Malik K.A., 1997 Assessing opportunities for nitrogen fixation in rice: A frontier project Plant and Soil 194:1–10 Loganathan P., Sudha Nair 2003 Crop specific endophytic colonization by a novel, salt tolerant, N2 fixing and phosphate solubilizing Gluconacetobacter sp. from wild rice Biotechnology Letters 25:497–501 O’Callaghan K.J., Stone P.J., Hu X., Greffiths D.W., Davey M.R., Cocking E.C., 2000 Effect of glucosinolates and flavonoids on colonization of the roots of Brassica napus by Azorhizobium caulinodans ORS 571 Applied and Environmental Microbiology 66:2185–2191 Olivera A.M., Canuto E.L., Reis V.M., Baldani J.I., 2003 Response of micro propagated sugarcane varieties to inoculation with endophytic diazotrophic bacteria Brazilian Journal of Microbiology 34:59–61 Reinhold H.B., Hurek T., Niemann E.G., Fendrik I., 1986 Close association of Azospirillum and diazotrophic rods of different root zones of kallar grass Applied and Environmental Microbiology 52:520–526 Sambrook J., Russell D.W., 2001 Molecular cloning: A laboratory manual New York Cold Spring Harbor Laboratory Press ISBN 087965773 Stoltzfus J.R., So R, Malarvithi P.P., Ladha J.K., DeBruijn F.J., 1997 Isolation of endophytic bacteria from rice and assessment of their potential for supplying rice with biologically fixed nitrogen Plant and Soil 194:25–36 Verma S.C., Ladha J.K., Tripathi A.K., 2001 Evaluation of plant growth promoting and colonization ability of endophytic diazotrophs from deep water rice Journal of Biotechnology 91:127–141 Verma S.C., Singh A., Chowdhury S.P., Tripathi A.K., 2004 Endophytic colonization ability of two deep water rice endophytes, Pantoea sp. and Ochrobactrum sp. using green fluorescent protein reporter Biotechnology Letters 26:425–429 Von Graevenitz A., Rubin S.J., 1980 The Genus Serratia Florida CRC Press Inc ISBN 0849355338 Webster G., Jain V., Davey M.R., Gough C., Vasse J., Denarie J., Cocking E.C., 1998 The flavonoid naringenin stimulates the intercellular colonization of wheat roots by Azorhizobium caulinodans Plant Cell and Environment 21:373–383