Published June 17, 2022 | Version v1
Publication Open

Pseudomonas aeruginosa Ld-08 isolated from Lilium davidii exhibits antifungal and growth-promoting properties

Creators

  • 1. The University of Agriculture, Peshawar
  • 2. Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences

Description

A plant growth-promoting and antifungal endophytic bacteria designated as Ld-08 isolated from the bulbs of Lilium davidii was identified as Pseudomonas aeruginosa based on phenotypic, microscopic, and 16S rRNA gene sequence analysis. Ld-08 exhibited antifungal effects against Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Botryosphaeria dothidea, and Fusarium fujikuroi. Ld-08 showed the highest growth inhibition, i.e., 83.82±4.76% against B. dothidea followed by 74.12±3.87%, 67.56±3.35%, and 63.67±3.39% against F. fujikuroi, B. cinerea, and F. oxysporum, respectively. The ethyl acetate fraction of Ld-08 revealed the presence of several bioactive secondary metabolites. Prominent compounds were quinolones; 3,9-dimethoxypterocarpan; cascaroside B; dehydroabietylamine; epiandrosterone; nocodazole; oxolinic acid; pyochelin; rhodotulic acid; 9,12-octadecadienoic acid; di-peptides; tri-peptides; ursodiol, and venlafaxine. The strain Ld-08 showed organic acids, ACC deaminase, phosphate solubilization, IAA, and siderophore. The sterilized bulbs of a Lilium variety, inoculated with Ld-08, were further studied for plant growth-promoting traits. The inoculated plants showed improved growth than the control plants. Importantly, some growth parameters such as plant height, leaf length, bulb weight, and root length were significantly (P ≤0.05) increased in the inoculated plants than in the control un-inoculated plants. Further investigations are required to explore the potential of this strain to be used as a plant growth-promoting and biocontrol agent in sustainable agriculture.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تحديد بكتيريا نباتية معززة للنمو ومضادة للفطريات تم تحديدها على أنها Ld -08 معزولة عن بصيلات Lilium davidii على أنها Pseudomonas aeruginosa بناءً على تحليل التسلسل الجيني الظاهري والمجهري و 16 S rRNA. أظهر Ld -08 تأثيرات مضادة للفطريات ضد Fusarium oxysporum و Botrytis cinerea و Botryosphaeria dothidea و Fusarium fujikuroi. أظهر Ld -08 أعلى تثبيط للنمو، أي 83.82±4.76 ٪ ضد B. dothidea تليها 74.12±3.87 ٪، 67.56±3.35 ٪، و 63.67±3.39 ٪ ضد F. fujikuroi، B. cinerea، و F. oxysporum، على التوالي. كشف جزء أسيتات الإيثيل من Ld -08 عن وجود العديد من المستقلبات الثانوية النشطة بيولوجيًا. كانت المركبات البارزة هي الكينولونات ؛ 3،9 - ثنائي ميثوكسي بتيروكاربان ؛ كاسكاروزيد ب ؛ ديهيدروبيثيلامين ؛ إبياندروستيرون ؛ نوكودازول ؛ حمض الأكسولينيك ؛ بيوتشيلين ؛ حمض رودوتوليك ؛ 9،12 - حمض أوكتاديينويك ؛ ثنائي الببتيدات ؛ ثلاثي الببتيدات ؛ أورسوديول، وفينلافاكسين. أظهرت السلالة Ld -08 أحماضًا عضوية، نازعة أمين ACC، ذوبان الفوسفات، IAA، وحامض حديدي. تمت دراسة المصابيح المعقمة من صنف الزنبق، الملقحة بـ Ld -08، لمزيد من الصفات المعززة لنمو النبات. أظهرت النباتات التي تم تلقيحها نموًا أفضل من نباتات التحكم. والأهم من ذلك، أن بعض معلمات النمو مثل ارتفاع النبات وطول الورقة ووزن المصباح وطول الجذر قد زادت بشكل كبير (P ≤0.05) في النباتات الملقحة مقارنة بالنباتات غير الملقحة. هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات لاستكشاف إمكانات هذه السلالة لاستخدامها كعامل لتعزيز نمو النبات والمكافحة الحيوية في الزراعة المستدامة.

Translated Description (French)

Une bactérie endophyte favorisant la croissance des plantes et antifongique appelée Ld-08 isolée à partir des bulbes de Lilium davidii a été identifiée comme Pseudomonas aeruginosa sur la base d'une analyse phénotypique, microscopique et de la séquence du gène de l'ARNr 16S. Ld-08 a montré des effets antifongiques contre Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Botryosphaeria dothidea et Fusarium fujikuroi. Ld-08 a montré l'inhibition de croissance la plus élevée, soit 83,82±4,76% contre B. dothidea suivie de 74,12±3,87%, 67,56±3,35% et 63,67±3,39% contre F. fujikuroi, B. cinerea et F. oxysporum, respectivement. La fraction acétate d'éthyle de Ld-08 a révélé la présence de plusieurs métabolites secondaires bioactifs. Les composés importants étaient les quinolones ; le 3,9-diméthoxyptérocarpe ; le cascaroside B ; la déhydroabiétylamine ; l'épiandrostérone ; le nocodazole ; l'acide oxolinique ; la pyocheline ; l'acide rhodotulique ; l'acide 9,12-octadécadiénoïque ; les dipeptides ; les tripeptides ; l'ursodiol et la venlafaxine. La souche Ld-08 présentait des acides organiques, une ACC désaminase, une solubilisation du phosphate, une AIA et un sidérophore. Les bulbes stérilisés d'une variété de Lilium, inoculés avec Ld-08, ont été étudiés plus en détail pour les traits favorisant la croissance des plantes. Les plantes inoculées ont montré une croissance améliorée par rapport aux plantes témoins. Fait important, certains paramètres de croissance tels que la hauteur de la plante, la longueur des feuilles, le poids du bulbe et la longueur des racines étaient significativement augmentés (P ≤0,05) chez les plantes inoculées par rapport aux plantes témoins non inoculées. D'autres recherches sont nécessaires pour explorer le potentiel de cette souche à être utilisée comme agent favorisant la croissance des plantes et de biocontrôle dans l'agriculture durable.

Translated Description (Spanish)

Una bacteria endofítica antifúngica y promotora del crecimiento vegetal designada como Ld-08 aislada de los bulbos de Lilium davidii se identificó como Pseudomonas aeruginosa en función del análisis fenotípico, microscópico y de la secuencia del gen ARNr 16S. Ld-08 exhibió efectos antifúngicos contra Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Botryosphaeria dothidea y Fusarium fujikuroi. Ld-08 mostró la mayor inhibición del crecimiento, es decir, 83.82±4.76% contra B. dothidea seguido de 74.12±3.87%, 67.56±3.35% y 63.67±3.39% contra F. fujikuroi, B. cinerea y F. oxysporum, respectivamente. La fracción de acetato de etilo de Ld-08 reveló la presencia de varios metabolitos secundarios bioactivos. Los compuestos prominentes fueron quinolonas; 3,9-dimetoxipterocarpan; cascarósido B; dehidroabietilamina; epiandrosterona; nocodazol; ácido oxolínico; pioquelina; ácido rodotúlico; ácido 9,12-octadecadienoico; dipéptidos; tripéptidos; ursodiol y venlafaxina. La cepa Ld-08 mostró ácidos orgánicos, ACC desaminasa, solubilización de fosfato, IAA y sideróforo. Los bulbos esterilizados de una variedad de Lilium, inoculados con Ld-08, se estudiaron adicionalmente para determinar los rasgos que promueven el crecimiento de las plantas. Las plantas inoculadas mostraron un crecimiento mejorado que las plantas de control. Es importante destacar que algunos parámetros de crecimiento como la altura de la planta, la longitud de la hoja, el peso del bulbo y la longitud de la raíz aumentaron significativamente (P ≤0.05) en las plantas inoculadas que en las plantas no inoculadas de control. Se requieren más investigaciones para explorar el potencial de esta cepa para ser utilizada como agente promotor del crecimiento vegetal y de biocontrol en la agricultura sostenible.

Files

journal.pone.0269640&type=printable.pdf

Files (2.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3e065368df0309518c85cf6d4746dd8b
2.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الزائفة الزنجارية Ld -08 المعزولة من Lilium davidii تظهر خصائص مضادة للفطريات ومعززة للنمو
Translated title (French)
Pseudomonas aeruginosa Ld-08 isolé de Lilium davidii présente des propriétés antifongiques et favorisant la croissance
Translated title (Spanish)
Pseudomonas aeruginosa Ld-08 aislada de Lilium davidii exhibe propiedades antifúngicas y promotoras del crecimiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283071302
DOI
10.1371/journal.pone.0269640

Is supplement to
https://openalex.org/W3149708714 (Other)
https://openalex.org/W3117583709 (Other)
https://openalex.org/W3111666667 (Other)
https://openalex.org/W2945308149 (Other)
https://openalex.org/W2596917271 (Other)
https://openalex.org/W2378966562 (Other)
https://openalex.org/W2374946497 (Other)
https://openalex.org/W2357991807 (Other)
https://openalex.org/W2305564403 (Other)
https://openalex.org/W100514421 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1629828150
  • https://openalex.org/W1724577006
  • https://openalex.org/W1825722006
  • https://openalex.org/W1841396524
  • https://openalex.org/W1924044657
  • https://openalex.org/W1971309376
  • https://openalex.org/W1973656203
  • https://openalex.org/W1978046264
  • https://openalex.org/W1982669838
  • https://openalex.org/W1983031435
  • https://openalex.org/W1990729744
  • https://openalex.org/W1991254303
  • https://openalex.org/W1996029297
  • https://openalex.org/W1996118854
  • https://openalex.org/W1998408507
  • https://openalex.org/W2001197379
  • https://openalex.org/W2008365527
  • https://openalex.org/W2011660173
  • https://openalex.org/W2013740990
  • https://openalex.org/W2020385856
  • https://openalex.org/W2024568412
  • https://openalex.org/W2036436015
  • https://openalex.org/W2045976529
  • https://openalex.org/W2051465761
  • https://openalex.org/W2059626477
  • https://openalex.org/W2065333596
  • https://openalex.org/W2071657789
  • https://openalex.org/W2081465448
  • https://openalex.org/W2083878794
  • https://openalex.org/W2089699103
  • https://openalex.org/W2090688614
  • https://openalex.org/W2094990663
  • https://openalex.org/W2096308808
  • https://openalex.org/W2097355061
  • https://openalex.org/W2099982193
  • https://openalex.org/W2119212891
  • https://openalex.org/W2132632499
  • https://openalex.org/W2141340896
  • https://openalex.org/W2159549971
  • https://openalex.org/W2159561105
  • https://openalex.org/W2160244237
  • https://openalex.org/W2162574817
  • https://openalex.org/W2165450514
  • https://openalex.org/W2167545525
  • https://openalex.org/W2174530374
  • https://openalex.org/W2233590266
  • https://openalex.org/W2278015019
  • https://openalex.org/W2293168639
  • https://openalex.org/W2303394913
  • https://openalex.org/W2319831666
  • https://openalex.org/W2502435002
  • https://openalex.org/W2503067943
  • https://openalex.org/W2504691963
  • https://openalex.org/W2587627267
  • https://openalex.org/W2597459965
  • https://openalex.org/W2601389405
  • https://openalex.org/W2611820949
  • https://openalex.org/W2759252285
  • https://openalex.org/W2767159709
  • https://openalex.org/W2782965694
  • https://openalex.org/W2799524357
  • https://openalex.org/W2804467469
  • https://openalex.org/W2807709969
  • https://openalex.org/W2901299510
  • https://openalex.org/W2909498521
  • https://openalex.org/W2912450150
  • https://openalex.org/W2972267881
  • https://openalex.org/W2972893822
  • https://openalex.org/W2984091073
  • https://openalex.org/W3082023589
  • https://openalex.org/W3109183410
  • https://openalex.org/W3125297267
  • https://openalex.org/W3174160835
  • https://openalex.org/W3193625470
  • https://openalex.org/W3214521002