Plant Growth Promoting Bacteria Ass

Plant Growth Promoting Bacteria

Associative bacteria as well as endophytic bacteria use same mechanisms to influence plant growth. However, they differ in efficiency through which they exert their beneficial effect. Based on various properties, plant growth promoting bacteria can be classified as biofertilizers, rhizoremediators, phytostimulators and stress controllers. Bacterial fertilizer is referred to the bacteria that supply nutrition to the associated plant. They may benefit plants by providing utilizable nitrogen through fixation of atmospheric nitrogen or they make free phosphate available from insoluble source of phosphate. Plant growth promotion due to solubilization of zinc compound driven by Gluconoacetobacter has also been reported Beneficial properties of these bacteria are described below in brief (Lugtenberg and Kamilova, 2009).

Biological Nitrogen Fixation: Many associative and endophytic bacteria are now known to fix atmospheric nitrogen and supply it to the associated host plants. A variety of nitrogen fixing bacteria like Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Beijerinckia, Derxia, Enterobacter, Gluconoacetobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, Pseudomonas, Serratia and Zoogloea have been isolated from the rhizosphere of various crops, which contribute fixed nitrogen to the associated plants. For instance, contribution of 20 Kg N ha-1 by Azotobacter paspali was demonstrated using 15N dilution technique (Baldani and Baldani, 2005; Reinhold-Hurek and Hurek, 2011). In recent years, application of endophytic bacterial inoculants supplying N requirement efficiently to the various host plants including cereal crops have drawn attention for increasing plant yield in sustainable manner. Additionally, some of the rhizobial isolates have also been found to colonize non-legume plant as an endophyte and benefit the associating host (Rothballer et al., 2008). In terms of benefiting through nitrogen fixation, endophytic bacteria are considered to be better than that of rhizospheric one as they provide fixed nitrogen directly to their host plant and fix nitrogen more efficiently due to lower oxygen pressure in the interior of plants than that of soil.
When diazotrophic bacteria establishes endophytic association with plants, total content of plant nitrogen rises which may be due to the biological nitrogen fixation or increased ability of nitrogen uptake from soil. In a well- organized study in Brazil suggested that 60-80% of the accumulated nitrogen in different varieties of sugarcane namely, CB45-3, SP70-1143 and Krakatau, was contributed by BNF (Boddey, 1995). Combination of nitrogen-fixing bacteria (viz.,Rhizobium. trifolii and Burkholderia MG43) and reduced amount of chemical fertilizer can achieve overall yield equivalent to the yield that was obtained from recommended full dose of chemical fertilizer (Bhattacharjee et al., 2008). Gluconoacetobacter diazotrophicus is the main contributor of endophytic BNF in sugarcane, which according to nitrogen balance studies fix as high as 150 Kg N ha-1yr-1 (Muthukumarasamy et al., 2005). However, contribution of BNF to host may vary with the genotype of host. Proteomic analyses of sugarcane variety SP70-1143 grown with G. diazotrophicus revealed up-regulated expression of ammonia lyase which indicates increased metabolism resulted from increased uptake of nitrogen contributed by bacteria (Lery et al., 2011). Up-regulation of genes for nitrogen metabolism during plant-bacteria interaction was also evident in differential gene expression studies carried out earlier (Nogueira et al., 2001). Another nitrogen-fixing endophyte of considerable interest is Azoarcus. This diazotroph inhabits the roots of kallar grass (Leptochloa fusca), which yields 20-40 t of hay ha-1 yr-1 without the addition of any N fertilizer in saline sodic, alkaline soils having low fertility (Ladha and Reddy, 2000). Percent contribution of plant nitrogen as a result of BNF by few associating endophytic bacteria has been given in table 1.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องรวมทั้งแบคทีเรีย endophytic ใช้กลไกเดียวกันมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช อย่างไรก็ตาม พวกเขาแตกต่างในประสิทธิภาพที่จะสำแดงผลประโยชน์ของพวกเขา ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติต่าง ๆ ส่งเสริมแบคทีเรียเจริญเติบโตของพืชสามารถจัดประเภทเป็นตัว biofertilizers, rhizoremediators, phytostimulators และความเครียด ปุ๋ยแบคทีเรียเรียกว่าแบคทีเรียที่ใส่ให้พืชเกี่ยวข้อง พวกเขาอาจได้รับประโยชน์พืช โดยการให้ไนโตรเจน utilizable ผ่านปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนในอากาศ หรือจะทำให้ฟอสเฟตฟรีใช้จากแหล่งของฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ รวมทั้งมีรายงานโปรโมชั่นเจริญเติบโตของพืชเนื่องจาก solubilization ของสารประกอบสังกะสีที่ขับเคลื่อน ด้วย Gluconoacetobacter แล้วคุณสมบัติประโยชน์ของแบคทีเรียเหล่านี้ถูกอธิบายไว้ด้านล่างอย่างย่อ (Lugtenberg และ Kamilova, 2009) ชีวภาพไนโตรเจนเบี: แบคทีเรีย endophytic และเกี่ยวข้องในขณะนี้ทราบว่าแก้ไขบรรยากาศไนโตรเจน และใส่ให้พืชโฮสต์ที่เกี่ยวข้อง ความหลากหลายของแบคทีเรียเช่น Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Azotobacter คัด Beijerinckia, Derxia, Enterobacter, Gluconoacetobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, Pseudomonas, Serratia และ Zoogloea ได้แยกต่างหากจากไรโซสเฟียร์ของพืชต่าง ๆ ซึ่งสนับสนุนถาวรไนโตรเจนกับพืชเกี่ยวข้องแก้ไขไนโตรเจน ตัวอย่าง สรร 20 กิโลกรัม N ฮา-1 โดย Azotobacter paspali ได้สาธิตการใช้เทคนิคการเจือจาง 15N (Baldani และ Baldani, 2005 Reinhold-Hurek และ Hurek, 2011) ในปีที่ผ่านมา ของ inoculants แบคทีเรีย endophytic ขาย N ต้องมีประสิทธิภาพพืชโฮสต์ต่าง ๆ รวมทั้งธัญพืชพืชได้ดึงความสนใจในผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นอย่างยั่งยืน นอกจากนี้ บางแยก rhizobial ยังพบ การ colonize พืชไม่ legume เป็น endophyte มีประโยชน์โฮสต์ associating (Rothballer et al., 2008) ในแง่ของเกียรติยศผ่านปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจน แบคทีเรีย endophytic ถือเป็นยิ่งกว่าของ rhizospheric หนึ่งพวกเขาให้ไนโตรเจนถาวรโดยตรงกับโรงงานโฮสต์ และแก้ไขไนโตรเจนมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากความดันออกซิเจนต่ำในภายในของพืชมากกว่าดินที่เมื่อแบคทีเรีย diazotrophic สร้างสมาคม endophytic กับพืช เนื้อหาทั้งหมดของพืชไนโตรเจนเพิ่มขึ้นซึ่งอาจเกิดจากปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพหรือความสามารถในการเพิ่มขึ้นของการดูดซับไนโตรเจนจากดิน ในดีแบบ บราซิลจัดศึกษาแนะนำว่า 60-80% ของไนโตรเจนสะสมในสายพันธุ์ต่าง ๆ ของอ้อยได้แก่ CB45-3, SP70-1143 และเทือกกราก้าตอ ถูกส่วน โดย BNF (Boddey, 1995) ชุดของแบคทีเรียแก้ไขไนโตรเจน (ได้แก่ ไรโซเบียม trifolii และ Burkholderia MG43) และลดจำนวนปุ๋ยเคมีสามารถให้ผลตอบแทนโดยรวมเท่ากับผลตอบแทนที่ได้รับจากยาแนะนำเต็มรูปแบบของปุ๋ยเคมี (Bhattacharjee et al., 2008) Gluconoacetobacter diazotrophicus เป็นผู้สนับสนุนหลักของ BNF endophytic อ้อย ซึ่งตามดุลไนโตรเจนศึกษาแก้ไขสูง 150 กก. N ฮา-ปีที่ 1-1 (Muthukumarasamy et al., 2005) อย่างไรก็ตาม เงินสมทบของ BNF โฮสต์อาจแตกต่างกัน ด้วยลักษณะทางพันธุกรรมของโฮสต์ Proteomic วิเคราะห์ของอ้อยปลูกกับ diazotrophicus กรัม 1143 SP70 เปิดเผยกำหนดค่านิพจน์ของแอมโมเนีย lyase ซึ่งบ่งชี้ว่า การเผาผลาญเพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากการดูดซับเพิ่มขึ้นของไนโตรเจนโดยแบคทีเรีย (Lery et al., 2011) ตั้งกฎระเบียบของยีนสำหรับเมแทบอลิซึมของไนโตรเจนในพืชแบคทีเรียโต้ในยีนส่วนนิพจน์ศึกษาดำเนินออกก่อนหน้า (Nogueira และ al., 2001) ยังได้ Endophyte แก้ไขไนโตรเจนอีกน่าสนใจมากคือ Azoarcus Diazotroph นี้จำพวกพรายน้ำรากหญ้า kallar (Leptochloa fusca), ที่ t 20-40 ของเฮย์ฮา-1 ปี-1 โดยการเพิ่มปุ๋ย N ใด ๆ ใน saline sodic ด่างดินเนื้อปูนมีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ (Ladha และ Reddy, 2000) มีการกำหนดสัดส่วนเปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจนพืชผล BNF โดยแบคทีเรีย endophytic associating น้อยในตาราง 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชแบคทีเรียแบคทีเรียเชื่อมโยงเช่นเดียวกับแบคทีเรียเอนโดไฟต์ใช้กลไกเดียวกันจะมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่พวกเขามีความแตกต่างในประสิทธิภาพโดยที่พวกเขาออกแรงผลประโยชน์ของพวกเขา ตามคุณสมบัติต่างๆ, การส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชแบคทีเรียที่สามารถจัดเป็น biofertilizers, rhizoremediators, phytostimulators และตัวควบคุมความเครียด ปุ๋ยแบคทีเรียจะเรียกว่าเชื้อแบคทีเรียที่จัดหาโภชนาการไปยังโรงงานที่เกี่ยวข้อง พวกเขาอาจได้รับประโยชน์พืชโดยการให้ไนโตรเจน utilizable ผ่านการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศหรือที่พวกเขาทำฟอสเฟตฟรีที่มีอยู่จากแหล่งที่ไม่ละลายฟอสเฟต โปรโมชั่นเจริญเติบโตของพืชอันเนื่องมาจากการละลายของสารประกอบสังกะสีขับเคลื่อนโดย Gluconoacetobacter ยังได้รับรายงานคุณสมบัติประโยชน์ของแบคทีเรียเหล่านี้จะอธิบายไว้ด้านล่างในช่วงสั้น ๆ (Lugtenberg และ Kamilova 2009). การตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ: แบคทีเรียหลายคนเชื่อมโยงและเอนโดไฟต์เป็นที่รู้จักกันในขณะนี้เพื่อแก้ไขไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ และจำหน่ายไปยังพืชที่เกี่ยวข้อง ความหลากหลายของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนเช่น Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Beijerinckia, Derxia, Enterobacter, Gluconoacetobacter, HERBASPIRILLUM, Klebsiella, Pseudomonas, Serratia และ Zoogloea ได้รับการแยกออกจากบริเวณรากของพืชต่างๆที่มีส่วนร่วมในการคงไนโตรเจน พืชที่เกี่ยวข้อง ยกตัวอย่างเช่นมีส่วนร่วมของ 20 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ 1 โดย Azotobacter paspali ได้แสดงให้เห็นการใช้เทคนิคการเจือจาง 15N (Baldani และ Baldani 2005; โฮลด์-Hurek และ Hurek 2011) ในปีที่ผ่านมาการประยุกต์ใช้จุลินทรีย์แบคทีเรียเอนโดไฟท์จัดหาความต้องการไม่มีอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อพืชต่างๆรวมทั้งธัญพืชได้รับความสนใจต่อการเพิ่มผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นในลักษณะที่ยั่งยืน นอกจากนี้บางส่วนของเชื้อไรโซเบียมยังได้รับการอพยพไปตั้งถิ่นฐานพบพืชที่ไม่ใช่พืชตระกูลถั่วเป็น endophyte และผลประโยชน์เจ้าภาพเชื่อมโยง (Rothballer et al., 2008) ในแง่ของการได้รับประโยชน์ผ่านการตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียเอนโดไฟต์ได้รับการพิจารณาจะดีกว่าที่หนึ่ง rhizospheric ที่พวกเขาให้คงไนโตรเจนโดยตรงกับพืชของพวกเขาและแก้ไขไนโตรเจนมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากความดันออกซิเจนที่ต่ำกว่าในการตกแต่งภายในของพืชกว่าของดินเมื่อแบคทีเรีย diazotrophic จัดตั้งสมาคมเอนโดไฟต์กับพืชเนื้อหาทั้งหมดของการเพิ่มขึ้นของไนโตรเจนพืชซึ่งอาจจะเป็นเพราะการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพหรือความสามารถที่เพิ่มขึ้นของการดูดซึมไนโตรเจนจากดิน ในการศึกษาการจัดระเบียบอย่างดีในบราซิลบอกว่า 60-80% ของไนโตรเจนสะสมอยู่ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของอ้อยคือ CB45-3, SP70-1143 และ Krakatau ได้รับการสนับสนุนโดย BNF (Boddey, 1995) การรวมกันของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน (ได้แก่ . ไรโซเบียม. trifolii และ Burkholderia MG43) และลดปริมาณการใช้ปุ๋ยเคมีสามารถบรรลุเทียบเท่าอัตราผลตอบแทนโดยรวมที่จะให้ผลตอบแทนที่ได้รับจากปริมาณเต็มแนะนำปุ๋ยเคมี (Bhattacharjee et al., 2008) Gluconoacetobacter diazotrophicus เป็นผู้สนับสนุนหลักของเอนโดไฟท์ BNF ในอ้อยซึ่งตามการศึกษาสมดุลของไนโตรเจนแก้ไขสูงถึง 150 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ 1yr-1 (Muthukumarasamy et al., 2005) แต่มีส่วนร่วมของ BNF ในการเป็นเจ้าภาพอาจจะแตกต่างกับจีโนไทป์ของโฮสต์ proteomic วิเคราะห์ของความหลากหลาย SP70-1143 อ้อยปลูกด้วย diazotrophicus G. เปิดเผยแสดงออกขึ้นควบคุมของไอเลแอมโมเนียซึ่งบ่งบอกถึงการเผาผลาญที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากการดูดซึมที่เพิ่มขึ้นของไนโตรเจนส่วนจากเชื้อแบคทีเรีย (Lery et al., 2011) ขึ้นการควบคุมของยีนสำหรับการเผาผลาญไนโตรเจนในระหว่างการปฏิสัมพันธ์พืชแบคทีเรียก็เป็นความแตกต่างที่เห็นได้ชัดในการศึกษาการแสดงออกของยีนดำเนินการก่อนหน้านี้ (Nogueira et al., 2001) อีก endophyte ตรึงไนโตรเจนที่น่าสนใจมากคือ Azoarcus แบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนได้นี้อาศัยอยู่ในรากของหญ้าคาลล่า (Leptochloa fusca) ซึ่งผลตอบแทนถัวเฉลี่ย 20-40 ตันฟาง HA-1 ปี-1 โดยไม่มีการเติมใด ๆ ปุ๋ยในน้ำเกลือ Sodic ดินด่างที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ (Ladha และเรดดี้, 2000) . เงินสมทบร้อยละของไนโตรเจนพืชเป็นผลมาจาก BNF โดยไม่กี่เชื่อมโยงแบคทีเรียเอนโดไฟต์ที่ได้รับในตารางที่ 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สมาคมส่งเสริมการเจริญเติบโตแบคทีเรียแบคทีเรียเป็นแบคทีเรียเอนโดไฟท์ใช้กลไกเดียวกันที่มีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืช อย่างไรก็ตาม พวกเขาแตกต่างกันในประสิทธิภาพที่พวกเขาออกแรงผลประโยชน์ของพวกเขา ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติต่างๆจุลินทรีย์ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชสามารถจำแนกได้เป็น rhizoremediators phytostimulators ปุ๋ยชีวภาพ , ควบคุม , และความเครียดปุ๋ยแบคทีเรียเรียกว่าแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องจัดหาโภชนาการพืช พวกเขาอาจได้รับประโยชน์โดยการให้ไนโตรเจน พืชใช้ประโยชน์ได้ผ่านการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ หรือจะให้ฟรีพร้อมใช้งานจากแหล่งที่ไม่ละลายฟอสเฟตฟอสเฟต .ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เนื่องจากการสกัดสังกะสีผสมขับเคลื่อนด้วย gluconoacetobacter ยังได้รับรายงานประโยชน์คุณสมบัติของแบคทีเรียเหล่านี้จะถูกอธิบายไว้ด้านล่างในช่วงสั้น ๆ ( lugtenberg และ kamilova , 2009 ) .

ทางชีวภาพมากมายและการตรึงไนโตรเจน : เชื่อมโยงแบคทีเรียเอนโดไฟท์ตอนนี้ว่าก๊าซไนโตรเจนจากบรรยากาศ และจัดหามาเกี่ยวข้องโฮสต์พืชความหลากหลายของแบคทีเรียตรึงเหมือนยา azoarcus โซ ปริลลัม , , , AZ , Bacillus , ไบเจอริงเคีย derxia , , Enterobacter , gluconoacetobacter herbaspirillum , Klebsiella , Pseudomonas , ไนโตรเจน และเซอร์ราเทีย zoogloea ถูกโดดเดี่ยวจากรากของพืชต่าง ๆ ที่มีส่วนร่วมแก้ไขไนโตรเจนที่พืช สำหรับอินสแตนซ์ผลงานของ 20 กิโลกรัมไนโตรเจน ha-1 โดย 20 paspali ) โดยใช้เทคนิคเจือจาง ( baldani และ baldani 15 , 2005 ; และ Reinhold hurek hurek , 2011 ) ในปีที่ผ่านมา การใช้หัวเชื้อราแบคทีเรียจัดหา N ความต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพไปยังโฮสต์พืชต่างๆรวมทั้งธัญพืชมีความสนใจวาดเพื่อเพิ่มผลผลิตพืชในลักษณะที่ยั่งยืน นอกจากนี้บางส่วนของสายพันธุ์สูงยังพบ Colonize พืชถั่วไม่เป็น endophyte และได้รับประโยชน์มีโฮสต์ ( rothballer et al . , 2008 ) ในแง่ของประโยชน์ที่ผ่านการตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียเอนโดไฟท์ถือว่าดีกว่าที่ rhizospheric หนึ่งที่พวกเขาให้คงที่โดยตรงและโฮสต์ของไนโตรเจนพืชตรึงไนโตรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการลดลงของความดันออกซิเจนในการตกแต่งภายในของพืชมากกว่าดินที่ .
เมื่อ diazotrophic ราแบคทีเรียสร้างสมาคมกับพืชเนื้อหาทั้งหมดของไนโตรเจนในพืชซึ่งอาจจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มความสามารถในการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพหรือการดูดไนโตรเจนจากดิน ในดี - จัดการศึกษาในบราซิล พบว่า 60-80 % ของการสะสมไนโตรเจนในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของอ้อยคือ cb45-3 sp70-1143 กรากาเตา , และ , สนับสนุนโดยขา ( boddey , 1995 ) การรวมกันของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน ( viz .ต่อ และ trifolii Burkholderia mg43 ) และลดปริมาณการใช้ปุ๋ยเคมีสามารถบรรลุโดยรวมผลผลิตเทียบเท่ากับผลผลิตที่ได้จากแนะนำเต็มปริมาณปุ๋ยเคมี ( bhattacharjee et al . , 2008 ) gluconoacetobacter diazotrophicus เป็นผู้สนับสนุนหลักของราขาในอ้อยซึ่งจากการศึกษาสมดุลของไนโตรเจนซ่อมสูงเป็น 150 กก. N ha-1yr-1 ( muthukumarasamy et al . , 2005 ) อย่างไรก็ตาม ผลงานของขาเป็นเจ้าภาพอาจแตกต่างกันกับพันธุกรรมของโฮสต์ การวิเคราะห์โปรตีนของอ้อยพันธุ์ sp70-1143 โตด้วย .diazotrophicus พบกระตุ้นการแสดงออกของแอมโมเนีย lyase ซึ่งบ่งชี้ว่า เพิ่มอัตราการเผาผลาญเพิ่มขึ้น เป็นผลจากการดูดใช้ไนโตรเจนของแบคทีเรีย ( สนับสนุนโดย lery et al . , 2011 ) ขึ้นกฎระเบียบของยีนสำหรับการเผาผลาญไนโตรเจนในพืชปฏิสัมพันธ์แบคทีเรียยังเห็นได้ชัดในความแตกต่างของยีนการศึกษาออกมาก่อน ( Nogueira et al . , 2001 )อีก endophyte ตรึงไนโตรเจนน่าสนใจมากคือ azoarcus . เวสต์มินสเตอร์นี้อาศัยอยู่ที่รากของหญ้า kallar ( Leptochloa fallax ) ซึ่งผลผลิต 20-40 T ฟาง ha-1 yr-1 โดยไม่ต้องเพิ่มใด ๆ ปุ๋ยเคมีในดินเค็มโซดิก ด่าง ดินมีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ ( ลัดฮา และ Reddy , 2000 )อิทธิพลของไนโตรเจนจากพืชผลของขา โดยไม่มีแบคทีเรียเอนโดไฟท์ที่ได้รับตารางที่ 1 .