Published May 10, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Zinc solubilizing bacteria and their potential as bioinoculant for growth promotion of green soybean (<i>Glycine max</i> L. Merr.)

Creators

  • 1. Kasetsart University
  • 2. National Science and Technology Development Agency
  • 3. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology

Description

Zinc-solubilizing rhizobacteria can convert insoluble zinc to an accessible form and increase Zn bioavailability in soil, which help mitigate Zn deficiency in crops. In this work, 121 bacterial isolates were isolated from the rhizosphere soils of peanuts, sweet potatoes, and cassava, and their capability to solubilize Zn was evaluated using Bunt and Rovira's agar containing 0.1% ZnO and ZnCO 3 . Among these isolates, six showed high Zn solubilization efficiencies ranging from 1.32 to 2.84 and 1.93 to 2.27 on the medium supplemented with 0.1% ZnO and ZnCO 3 , respectively. In a quantitative analysis of soluble Zn in liquid medium supplemented with 0.1% ZnO, the isolate KAH109 showed the maximum soluble zinc concentration of 62.89 mg L −1 . Among the six isolates, the isolate KAH109 also produced the most indole-3-acetic acid (IAA) at 33.44 mg L −1 , whereas the isolate KEX505 also produced IAA at 17.24 mg L −1 along with showing zinc and potassium solubilization activity. These strains were identified as Priestia megaterium KAH109 and Priestia aryabhattai KEX505 based on 16S rDNA sequence analysis. In a greenhouse experiment conducted in Nakhon Pathom, Thailand the ability of P. megaterium KAH109 and P. aryabhattai KEX505 to stimulate the growth and production of green soybeans was examined. The results revealed that inoculation with P. megaterium KAH109 and P. aryabhattai KEX505 considerably increased plant dry weight by 26.96% and 8.79%, respectively, and the number of grains per plant by 48.97% and 35.29% when compared to those of the uninoculated control. According to these results, both strains can be considered as a potential zinc solubilizing bioinoculant to promote the growth and production yield of green soybeans.

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

Translated Description (Arabic)

يمكن للبكتيريا الجذرية المذابة للزنك تحويل الزنك غير القابل للذوبان إلى شكل يمكن الوصول إليه وزيادة التوافر الحيوي للزنك في التربة، مما يساعد على التخفيف من نقص الزنك في المحاصيل. في هذا العمل، تم عزل 121 عزلًا بكتيريًا من تربة الجذور من الفول السوداني والبطاطا الحلوة والكسافا، وتم تقييم قدرتها على إذابة الزنك باستخدام آجار Bunt و Rovira الذي يحتوي على 0.1 ٪ ZnO و ZnCO 3 . من بين هذه العزلات، أظهرت ستة منها كفاءات ذوبان عالية للزنك تتراوح من 1.32 إلى 2.84 و 1.93 إلى 2.27 على الوسط المكمل بـ 0.1 ٪ ZnO و ZnCO 3 ، على التوالي. في تحليل كمي للزنك القابل للذوبان في الوسط السائل المكمل بنسبة 0.1 ٪ من أكسيد الزنك، أظهر المعزول KAH109 الحد الأقصى لتركيز الزنك القابل للذوبان البالغ 62.89 مجم L −1 . من بين العزلات الستة، أنتج المعزول KAH109 أيضًا معظم حمض الإندول-3 -أسيتيك (IAA) عند 33.44 مجم لتر -1 ، في حين أنتج المعزول KEX505 أيضًا حمض الإندول-3 -أسيتيك عند 17.24 مجم لتر -1 جنبًا إلى جنب مع إظهار نشاط ذوبان الزنك والبوتاسيوم. تم تحديد هذه السلالات على أنها Priestia megaterium KAH109 و Priestia aryabhattai KEX505 بناءً على تحليل تسلسل 16S rDNA. في تجربة الاحتباس الحراري التي أجريت في ناخون باثوم، تايلاند، تم فحص قدرة P. megaterium KAH109 و P. aryabhattai KEX505 على تحفيز نمو وإنتاج فول الصويا الأخضر. كشفت النتائج أن التلقيح باستخدام P. megaterium KAH109 و P. aryabhattai KEX505 زاد بشكل كبير من الوزن الجاف للنبات بنسبة 26.96 ٪ و 8.79 ٪ على التوالي، وعدد الحبوب لكل نبات بنسبة 48.97 ٪ و 35.29 ٪ عند مقارنتها بتلك الخاصة بالتحكم غير الملقح. وفقًا لهذه النتائج، يمكن اعتبار كلا السلالتين بمثابة مذيب حيوي محتمل للذوبان في الزنك لتعزيز نمو وإنتاج فول الصويا الأخضر.

Translated Description (French)

Les rhizobactéries solubilisant le zinc peuvent convertir le zinc insoluble en une forme accessible et augmenter la biodisponibilité du Zn dans le sol, ce qui contribue à atténuer la carence en Zn dans les cultures. Dans ce travail, 121 isolats bactériens ont été isolés à partir des sols de la rhizosphère des arachides, des patates douces et du manioc, et leur capacité à solubiliser le Zn a été évaluée en utilisant la gélose de Bunt et Rovira contenant 0,1% de ZnO et de ZnCO 3 . Parmi ces isolats, six ont montré des rendements élevés de solubilisation du Zn allant de 1,32 à 2,84 et de 1,93 à 2,27 sur le milieu supplémenté avec 0,1 % de ZnO et ZnCO 3 , respectivement. Dans une analyse quantitative de Zn soluble en milieu liquide supplémenté avec 0,1% de ZnO, l'isolat KAH109 a montré la concentration maximale en zinc soluble de 62,89 mg L −1 . Parmi les six isolats, l'isolat KAH109 a également produit le plus d'acide indole-3-acétique (AIA) à 33,44 mg L −1 , tandis que l'isolat KEX505 a également produit de l'AIA à 17,24 mg L −1 et a montré une activité de solubilisation du zinc et du potassium. Ces souches ont été identifiées comme Priestia megaterium KAH109 et Priestia aryabhattai KEX505 sur la base de l'analyse de la séquence d'ADNr 16S. Dans une expérience en serre menée à Nakhon Pathom, en Thaïlande, la capacité de P. megaterium KAH109 et P. aryabhattai KEX505 à stimuler la croissance et la production de soja vert a été examinée. Les résultats ont révélé que l'inoculation avec P. megaterium KAH109 et P. aryabhattai KEX505 augmentait considérablement le poids sec des plantes de 26,96 % et 8,79 %, respectivement, et le nombre de grains par plante de 48,97 % et 35,29 % par rapport à ceux du témoin non inoculé. Selon ces résultats, les deux souches peuvent être considérées comme un bioinoculant potentiel solubilisant le zinc pour favoriser la croissance et le rendement de production du soja vert.

Translated Description (Spanish)

Las rizobacterias solubilizantes de zinc pueden convertir el zinc insoluble en una forma accesible y aumentar la biodisponibilidad de Zn en el suelo, lo que ayuda a mitigar la deficiencia de Zn en los cultivos. En este trabajo, se aislaron 121 aislados bacterianos de los suelos de la rizosfera de cacahuetes, batatas y yuca, y se evaluó su capacidad para solubilizar el Zn utilizando agar de Bunt y Rovira que contenía 0,1% de ZnO y ZnCO 3 . Entre estos aislados, seis mostraron altas eficiencias de solubilización de Zn que van desde 1.32 a 2.84 y 1.93 a 2.27 en el medio suplementado con 0.1% de ZnO y ZnCO 3 , respectivamente. En un análisis cuantitativo de Zn soluble en medio líquido suplementado con ZnO al 0.1%, el aislado KAH109 mostró la concentración máxima de zinc soluble de 62.89 mg L −1 . Entre los seis aislados, el aislado KAH109 también produjo la mayor cantidad de ácido indol-3-acético (IAA) a 33.44 mg L-1 , mientras que el aislado KEX505 también produjo IAA a 17.24 mg L-1 junto con mostrar actividad de solubilización de zinc y potasio. Estas cepas se identificaron como Priestia megaterium KAH109 y Priestia aryabhattai KEX505 en función del análisis de la secuencia de ADNr 16S. En un experimento de invernadero realizado en Nakhon Pathom, Tailandia, se examinó la capacidad de P. megaterium KAH109 y P. aryabhattai KEX505 para estimular el crecimiento y la producción de soja verde. Los resultados revelaron que la inoculación con P. megaterium KAH109 y P. aryabhattai KEX505 aumentó considerablemente el peso seco de la planta en un 26,96% y 8,79%, respectivamente, y el número de granos por planta en un 48,97% y 35,29% en comparación con los del control no inoculado. De acuerdo con estos resultados, ambas cepas pueden considerarse como un potencial bioinoculante solubilizante de zinc para promover el crecimiento y el rendimiento de la producción de soja verde.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بكتيريا ذوبان الزنك وإمكاناتها كمواد ملقحة حيوية لتعزيز نمو فول الصويا الأخضر (<i>Glycine max</i> L. Merr.)
Translated title (French)
Les bactéries solubilisant le zinc et leur potentiel en tant que bioinoculant pour la promotion de la croissance du soja vert (<i>Glycine max</i> L. Merr.)
Translated title (Spanish)
Bacterias solubilizantes de zinc y su potencial como bioinoculante para la promoción del crecimiento de la soja verde (<i>Glycine max</i> L. Merr.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4376871525
DOI
10.7717/peerj.15128

Is supplement to
https://openalex.org/W992097259 (Other)
https://openalex.org/W4388568693 (Other)
https://openalex.org/W2953733494 (Other)
https://openalex.org/W2953560913 (Other)
https://openalex.org/W2912748150 (Other)
https://openalex.org/W2601262667 (Other)
https://openalex.org/W2562186913 (Other)
https://openalex.org/W2364801332 (Other)
https://openalex.org/W2310459270 (Other)
https://openalex.org/W1565870055 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1483247593
  • https://openalex.org/W1554857930
  • https://openalex.org/W158798375
  • https://openalex.org/W1867950298
  • https://openalex.org/W1918771405
  • https://openalex.org/W1976777068
  • https://openalex.org/W1988118984
  • https://openalex.org/W2013740990
  • https://openalex.org/W2024565026
  • https://openalex.org/W2025051957
  • https://openalex.org/W2030966943
  • https://openalex.org/W2034138151
  • https://openalex.org/W2039238954
  • https://openalex.org/W2052884008
  • https://openalex.org/W2064267502
  • https://openalex.org/W2064383236
  • https://openalex.org/W2072332759
  • https://openalex.org/W2099451306
  • https://openalex.org/W2130721526
  • https://openalex.org/W2142848615
  • https://openalex.org/W2154401636
  • https://openalex.org/W2325492841
  • https://openalex.org/W2537197426
  • https://openalex.org/W2559350425
  • https://openalex.org/W2623730117
  • https://openalex.org/W2756243218
  • https://openalex.org/W2799524357
  • https://openalex.org/W2809374269
  • https://openalex.org/W2809504159
  • https://openalex.org/W2913381161
  • https://openalex.org/W2970602710
  • https://openalex.org/W2976854001
  • https://openalex.org/W2999297955
  • https://openalex.org/W3080362875
  • https://openalex.org/W3083538931
  • https://openalex.org/W3101390578
  • https://openalex.org/W3128791829
  • https://openalex.org/W3173323916
  • https://openalex.org/W3195734213
  • https://openalex.org/W3208301994
  • https://openalex.org/W4200327006
  • https://openalex.org/W4226525532
  • https://openalex.org/W4254275792
  • https://openalex.org/W4288691622