Published October 29, 2020 | Version v1
Publication Open

Plant Growth-Promoting Rhizobacteria Isolated from Degraded Habitat Enhance Drought Tolerance of Acacia (Acacia abyssinica Hochst. ex Benth.) Seedlings

Creators

  • 1. Addis Ababa University

Description

Drought stress (DS) is the most impacting global phenomenon affecting the ecological balance of a particular habitat. The search for potential plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) capable of enhancing plant tolerance to drought stress is needed. Thus, this study was initiated to evaluate the effect of inoculating Acacia abyssinica seedlings with PGPR isolated from rhizosphere soil of Ethiopia to enhance DS tolerance. The strains were selected based on in vitro assays associated with tolerance to drought and other beneficial traits such as salinity, acidity, temperature, heavy metal tolerances, biofilm formation, and exopolysaccharide (EPS) production. The strains with the best DS tolerance ability were selected for the greenhouse trials with acacia plants. The results indicate that out of 73 strains, 10 (14%) were completely tolerant to 40% polyethylene glycol. Moreover, 37% of the strains were strong biofilm producers, while 66 (90.41%) were EPS producers with a better production in the medium containing sucrose at 28 ± 2°C and pH 7 ± 0.2. Strains PS-16 and RS-79 showed tolerance to 11% NaCl. All the strains were able to grow in wider ranges of pH (4-10) and temperature (15-45°C) and had high tolerance to heavy metals. The inoculated bacterial strains significantly (p ≤ 0.05) increased root and shoot length and dry biomass of acacia plants. One of the strains identified as P. fluorescens strain FB-49 was outstanding in enhancing DS tolerance compared to the single inoculants and comparable to consortia. Stress-tolerant PGPR could be used to enhance acacia DS tolerance after testing other phytobeneficial traits.

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

Translated Description (Arabic)

إجهاد الجفاف (DS) هو الظاهرة العالمية الأكثر تأثيرًا التي تؤثر على التوازن البيئي لموئل معين. هناك حاجة إلى البحث عن البكتيريا الجذرية المحتملة المعززة لنمو النبات (PGPR) القادرة على تعزيز تحمل النبات لإجهاد الجفاف. وهكذا، بدأت هذه الدراسة لتقييم تأثير تلقيح شتلات السنط الحبشي مع PGPR المعزولة عن تربة الجذر في إثيوبيا لتعزيز تحمل DS. تم اختيار السلالات بناءً على المقايسات المختبرية المرتبطة بتحمل الجفاف والسمات المفيدة الأخرى مثل الملوحة والحموضة ودرجة الحرارة وتحمل المعادن الثقيلة وتكوين الأغشية الحيوية وإنتاج عديد السكاريد الخارجي (EPS). تم اختيار السلالات التي تتمتع بأفضل قدرة على تحمل الموجهين لتجارب الدفيئة مع نباتات السنط. تشير النتائج إلى أنه من بين 73 سلالة، كانت 10 (14 ٪) متسامحة تمامًا مع 40 ٪ من البولي إيثيلين جلايكول. علاوة على ذلك، كانت 37 ٪ من السلالات منتجة قوية للأغشية الحيوية، في حين أن 66 (90.41 ٪) كانت منتجة لـ EPS مع إنتاج أفضل في الوسط الذي يحتوي على السكروز عند 28 ± 2 درجة مئوية ودرجة الحموضة 7 ± 0.2. أظهرت سلالات PS -16 و RS -79 تحملًا إلى 11 ٪ من كلوريد الصوديوم. كانت جميع السلالات قادرة على النمو في نطاقات أوسع من درجة الحموضة (4-10) ودرجة الحرارة (15-45 درجة مئوية) وكان لديها قدرة تحمل عالية للمعادن الثقيلة. زادت السلالات البكتيرية الملقحة بشكل كبير (p ≤ 0.05) من طول الجذر والبراعم والكتلة الحيوية الجافة لنباتات السنط. كانت إحدى السلالات التي تم تحديدها على أنها P. سلالة الفلورسنت FB -49 بارزة في تعزيز تحمل DS مقارنة بالملقحات الفردية وقابلة للمقارنة مع الاتحادات. يمكن استخدام PGPR المتسامح مع الإجهاد لتعزيز تحمل السنط DS بعد اختبار الصفات النباتية المفيدة الأخرى.

Translated Description (French)

Le stress de sécheresse (SD) est le phénomène mondial le plus impactant affectant l'équilibre écologique d'un habitat particulier. La recherche de rhizobactéries potentielles favorisant la croissance des plantes (PGPR) capables d'améliorer la tolérance des plantes au stress de la sécheresse est nécessaire. Ainsi, cette étude a été initiée pour évaluer l'effet de l'inoculation de semis d'Acacia abyssinica avec de la PGPR isolée du sol de la rhizosphère d'Éthiopie pour améliorer la tolérance à la DS. Les souches ont été sélectionnées sur la base de tests in vitro associés à la tolérance à la sécheresse et à d'autres caractéristiques bénéfiques telles que la salinité, l'acidité, la température, les tolérances aux métaux lourds, la formation de biofilms et la production d'exopolysaccharides (EPS). Les souches ayant la meilleure capacité de tolérance à la DS ont été sélectionnées pour les essais en serre avec des plantes d'acacia. Les résultats indiquent que sur 73 souches, 10 (14%) étaient complètement tolérantes à 40% de polyéthylène glycol. De plus, 37% des souches étaient de fortes productrices de biofilms, tandis que 66 (90,41%) étaient des productrices d'EPS avec une meilleure production dans le milieu contenant du saccharose à 28 ± 2°C et pH 7 ± 0,2. Les souches PS-16 et RS-79 ont montré une tolérance à 11% de NaCl. Toutes les souches étaient capables de croître dans des plages plus larges de pH (4-10) et de température (15-45 °C) et avaient une tolérance élevée aux métaux lourds. Les souches bactériennes inoculées ont significativement (p ≤ 0,05) augmenté la longueur des racines et des pousses et la biomasse sèche des plantes d'acacia. L'une des souches identifiées comme étant la souche FB-49 de P. fluorescens était remarquable en termes d'amélioration de la tolérance à la DS par rapport aux inoculants uniques et comparable aux consortiums. La PGPR tolérante au stress pourrait être utilisée pour améliorer la tolérance à l'acacia DS après avoir testé d'autres traits phytobénéfiques.

Translated Description (Spanish)

El estrés por sequía (SD) es el fenómeno global más impactante que afecta el equilibrio ecológico de un hábitat en particular. Se necesita la búsqueda de posibles rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) capaces de mejorar la tolerancia de las plantas al estrés por sequía. Por lo tanto, este estudio se inició para evaluar el efecto de inocular plántulas de Acacia abyssinica con PGPR aisladas del suelo de la rizosfera de Etiopía para mejorar la tolerancia al DS. Las cepas se seleccionaron en función de ensayos in vitro asociados con la tolerancia a la sequía y otros rasgos beneficiosos como la salinidad, la acidez, la temperatura, las tolerancias a metales pesados, la formación de biopelículas y la producción de exopolisacáridos (eps). Las cepas con la mejor capacidad de tolerancia a DS se seleccionaron para los ensayos en invernadero con plantas de acacia. Los resultados indican que de 73 cepas, 10 (14%) fueron completamente tolerantes al 40% de polietilenglicol. Además, el 37% de las cepas fueron fuertes productores de biofilm, mientras que 66 (90,41%) fueron productores de eps con una mejor producción en el medio que contenía sacarosa a 28 ± 2°C y pH 7 ± 0,2. Las cepas PS-16 y RS-79 mostraron tolerancia al 11% de NaCl. Todas las cepas pudieron crecer en intervalos más amplios de pH (4-10) y temperatura (15-45 °C) y tenían una alta tolerancia a los metales pesados. Las cepas bacterianas inoculadas aumentaron significativamente (p ≤ 0.05) la longitud de la raíz y los brotes y la biomasa seca de las plantas de acacia. Una de las cepas identificadas como la cepa FB-49 de P. fluorescens fue sobresaliente en la mejora de la tolerancia al DS en comparación con los inoculantes individuales y comparable a los consorcios. La PGPR tolerante al estrés podría usarse para mejorar la tolerancia a la acacia DS después de probar otros rasgos fitobeneficiosos.

Files

8897998.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ 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
md5:4b9e7e4c17f43676dd064c59856b3165
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
البكتيريا الجذرية المعزولة المعزولة من الموائل المتدهورة تعزز تحمل جفاف السنط (السنط الحبشي Hochst. السابق Benth.) الشتلات
Translated title (French)
Les rhizobactéries favorisant la croissance des plantes isolées de l'habitat dégradé améliorent la tolérance à la sécheresse des plants d'Acacia (Acacia abyssinica Hochst. ex Benth.)
Translated title (Spanish)
Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal aisladas del hábitat degradado mejoran la tolerancia a la sequía de las plántulas de acacia (Acacia abyssinica Hochst. ex Benth.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3096147855
DOI
10.1155/2020/8897998

Is supplement to
https://openalex.org/W4379383950 (Other)
https://openalex.org/W4205253568 (Other)
https://openalex.org/W3171891011 (Other)
https://openalex.org/W3000112978 (Other)
https://openalex.org/W2962905391 (Other)
https://openalex.org/W2186251700 (Other)
https://openalex.org/W2156604360 (Other)
https://openalex.org/W2013368565 (Other)
https://openalex.org/W2006646880 (Other)
https://openalex.org/W1646073726 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1177353414
  • https://openalex.org/W1528674210
  • https://openalex.org/W1547149400
  • https://openalex.org/W1571856789
  • https://openalex.org/W1582826104
  • https://openalex.org/W1896405387
  • https://openalex.org/W1937840208
  • https://openalex.org/W1938979467
  • https://openalex.org/W1965515095
  • https://openalex.org/W1972825497
  • https://openalex.org/W1975635548
  • https://openalex.org/W1979371466
  • https://openalex.org/W1979535613
  • https://openalex.org/W1981735533
  • https://openalex.org/W1986502037
  • https://openalex.org/W1993824253
  • https://openalex.org/W1994123330
  • https://openalex.org/W1997308852
  • https://openalex.org/W2003028326
  • https://openalex.org/W2004400025
  • https://openalex.org/W2016875497
  • https://openalex.org/W2023115358
  • https://openalex.org/W2028618447
  • https://openalex.org/W2031285275
  • https://openalex.org/W2033504775
  • https://openalex.org/W2036804196
  • https://openalex.org/W2037824780
  • https://openalex.org/W2041674956
  • https://openalex.org/W2043454457
  • https://openalex.org/W2048256105
  • https://openalex.org/W2055661423
  • https://openalex.org/W2056604498
  • https://openalex.org/W2065337660
  • https://openalex.org/W2066131842
  • https://openalex.org/W2077099348
  • https://openalex.org/W2082325267
  • https://openalex.org/W2102267677
  • https://openalex.org/W2115928941
  • https://openalex.org/W2119067812
  • https://openalex.org/W2119158919
  • https://openalex.org/W2123537703
  • https://openalex.org/W2127599836
  • https://openalex.org/W2129204299
  • https://openalex.org/W2130003193
  • https://openalex.org/W2136253503
  • https://openalex.org/W2137772287
  • https://openalex.org/W2149672323
  • https://openalex.org/W2150520850
  • https://openalex.org/W2152207030
  • https://openalex.org/W2154401636
  • https://openalex.org/W2156467741
  • https://openalex.org/W2161464701
  • https://openalex.org/W2162307791
  • https://openalex.org/W2164663330
  • https://openalex.org/W2174960839
  • https://openalex.org/W2182658143
  • https://openalex.org/W2203262182
  • https://openalex.org/W2210066284
  • https://openalex.org/W2218570465
  • https://openalex.org/W2311203695
  • https://openalex.org/W2509203458
  • https://openalex.org/W2513458653
  • https://openalex.org/W2517395040
  • https://openalex.org/W2608351237
  • https://openalex.org/W2760994446
  • https://openalex.org/W2787960426
  • https://openalex.org/W2794135796
  • https://openalex.org/W2795461818
  • https://openalex.org/W2803148030
  • https://openalex.org/W2884244662
  • https://openalex.org/W2902073133
  • https://openalex.org/W2905943323
  • https://openalex.org/W2936841377
  • https://openalex.org/W2945673483
  • https://openalex.org/W2962484038
  • https://openalex.org/W2982434822
  • https://openalex.org/W3013671408
  • https://openalex.org/W4285719527