Published January 15, 2024
| Version v1
Publication
Open
Efficacy of endophytic bacteria as promising inducers for enhancing the immune responses in tomato plants and managing Rhizoctonia root-rot disease
- 1. Al Azhar University
- 2. Agricultural Research Center
Description
Abstract Around the world, a variety of crops, including tomatoes, suffer serious economic losses due to the Rhizoctonia root-rot disease. Herein, Bacillus velezensis , Bacillus megaterium, and Herpaspirillum huttiense isolated from strawberry (Fragaria chiloensis var. ananassa) plants were pragmatic as plant growth promotors for battling the Rhizoctonia root rot disease and bringing about defense mechanisms as well as growth promotional strategies in tomato plants . These endophytic bacteria demonstrated potent antifungal activity against R. solani in vitro along in vivo. Data explained that the isolated endophytic bacteria could produce Indole acetic acid, Gibberellic acid GA, and siderophore as well as solubilize phosphate in the soil. The consortium of ( Bacillus velezensis , Bacillus megaterium, and Herpaspirillum huttiense ) increased the protection % against Rhizoctonia infection by (79.4%), followed by B. velezensis by (73.52%), H. huttiense by (70.5%), and B. megaterium by (67.64%), respectively. There was an increase in soluble proteins and carbohydrates in infected plants treated with a consortium of endophytic bacteria by 30.7% and 100.2% over untreated infected plants, respectively. Applying endophytic bacteria either alone or in combination lowered the level of malondialdehyde MDA and hydrogen peroxide H 2 O 2 and improved the activities of antioxidant enzymes in both infected and uninfected plants. Also, bacterial endophytes have distinctive reactions regarding the number and concentrations of isozymes in both infected and uninfected plants. It could be recommended the commercial usage of a mixture of targeted bacterial endophyte strains as therapeutic nutrients against Rhizoctonia root-rot disease as well as plant growth inducer.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في جميع أنحاء العالم، تعاني مجموعة متنوعة من المحاصيل، بما في ذلك الطماطم، من خسائر اقتصادية جسيمة بسبب مرض جذور الجذور الجذرية. هنا، كانت نباتات Bacillus velezensis و Bacillus megaterium و Herpaspirillum huttiense المعزولة عن الفراولة (Fragaria chiloensis var. ananassa) عملية كمعززات لنمو النبات لمحاربة مرض تعفن جذور Rhizoctonia وتحقيق آليات الدفاع وكذلك استراتيجيات تعزيز النمو في نباتات الطماطم. أظهرت هذه البكتيريا الداخلية نشاطًا قويًا مضادًا للفطريات ضد R. solani في المختبر على طول الكائن الحي. أوضحت البيانات أن البكتيريا الداخلية المعزولة يمكن أن تنتج حمض الإندول الأسيتيك، وحمض الجبريليك GA، والحامض الحديدي وكذلك تذوب الفوسفات في التربة. زاد اتحاد ( Bacillus velezensis و Bacillus megaterium و Herpaspirillum huttiense) من نسبة الحماية ضد عدوى Rhizoctonia بنسبة (79.4 ٪)، تليها B. velezensis بنسبة (73.52 ٪)، H. huttiense بنسبة (70.5 ٪)، و B. megaterium بنسبة (67.64 ٪)، على التوالي. كانت هناك زيادة في البروتينات القابلة للذوبان والكربوهيدرات في النباتات المصابة المعالجة بمجموعة من البكتيريا الداخلية بنسبة 30.7 ٪ و 100.2 ٪ على النباتات المصابة غير المعالجة، على التوالي. أدى تطبيق البكتيريا الداخلية إما بمفردها أو مجتمعة إلى خفض مستوى المالونديالديهايد MDA وبيروكسيد الهيدروجين H 2 O 2 وتحسين أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة في كل من النباتات المصابة وغير المصابة. كما أن للنباتات الداخلية البكتيرية تفاعلات مميزة فيما يتعلق بعدد وتركيزات الإيزوزيمات في كل من النباتات المصابة وغير المصابة. يمكن التوصية بالاستخدام التجاري لمزيج من سلالات النابتات الداخلية البكتيرية المستهدفة كمغذيات علاجية ضد مرض الجذور الجذرية لجذور الرايزوكتونيا بالإضافة إلى محفز نمو النبات.Translated Description (French)
Résumé Partout dans le monde, une variété de cultures, y compris les tomates, subissent de graves pertes économiques en raison de la maladie de la pourriture des racines de Rhizoctonia. Ici, Bacillus velezensis , Bacillus megaterium et Herpaspirillum huttiense isolés de plantes de fraises (Fragaria chiloensis var. ananassa) étaient pragmatiques en tant que facteurs de croissance des plantes pour lutter contre la maladie de la pourriture des racines de Rhizoctonia et mettre en place des mécanismes de défense ainsi que des stratégies de promotion de la croissance chez les plants de tomates. Ces bactéries endophytes ont démontré une puissante activité antifongique contre R. solani in vitro et in vivo. Les données ont expliqué que les bactéries endophytes isolées pouvaient produire de l'acide indole acétique, de l'acide gibbérellique GA et du sidérophore ainsi que solubiliser le phosphate dans le sol. Le consortium de ( Bacillus velezensis , Bacillus megaterium et Herpaspirillum huttiense) a augmenté le % de protection contre l'infection par Rhizoctonia de (79,4 %), suivi de B. velezensis de (73,52 %), H. huttiense de (70,5 %) et B. megaterium de (67,64 %), respectivement. Il y avait une augmentation des protéines solubles et des glucides dans les plantes infectées traitées avec un consortium de bactéries endophytes de 30,7 % et 100,2 % par rapport aux plantes infectées non traitées, respectivement. L'application de bactéries endophytes, seules ou en combinaison, a abaissé le niveau de malondialdéhyde MDA et de peroxyde d'hydrogène H 2 O 2 et amélioré les activités des enzymes antioxydantes chez les plantes infectées et non infectées. En outre, les endophytes bactériens ont des réactions distinctes concernant le nombre et les concentrations d'isozymes dans les plantes infectées et non infectées. Il pourrait être recommandé d'utiliser commercialement un mélange de souches d'endophytes bactériennes ciblées comme nutriments thérapeutiques contre la pourriture des racines de Rhizoctonia ainsi que comme inducteur de croissance des plantes.Translated Description (Spanish)
Resumen En todo el mundo, una variedad de cultivos, incluido el tomate, sufren graves pérdidas económicas debido a la enfermedad de la pudrición de la raíz de Rhizoctonia. En la presente, Bacillus velezensis , Bacillus megaterium y Herpaspirillum huttiense aislados de plantas de fresa (Fragaria chiloensis var. ananassa) fueron pragmáticos como promotores del crecimiento vegetal para combatir la enfermedad de pudrición de la raíz de Rhizoctonia y provocar mecanismos de defensa, así como estrategias de promoción del crecimiento en plantas de tomate. Estas bacterias endofíticas demostraron una potente actividad antifúngica contra R. solani in vitro a lo largo de in vivo. Los datos explicaron que las bacterias endofíticas aisladas podrían producir ácido indolacético, ácido giberélico GA y sideróforo, así como solubilizar el fosfato en el suelo. El consorcio de ( Bacillus velezensis , Bacillus megaterium y Herpaspirillum huttiense) aumentó el % de protección contra la infección por Rhizoctonia en (79,4%), seguido por B. velezensis en (73,52%), H. huttiense en (70,5%) y B. megaterium en (67,64%), respectivamente. Hubo un aumento en las proteínas solubles y los carbohidratos en las plantas infectadas tratadas con un consorcio de bacterias endofíticas en un 30,7% y un 100,2% con respecto a las plantas infectadas no tratadas, respectivamente. La aplicación de bacterias endofíticas solas o en combinación redujo el nivel de malondialdehído MDA y peróxido de hidrógeno H 2 O 2 y mejoró las actividades de las enzimas antioxidantes en plantas infectadas y no infectadas. Además, los endófitos bacterianos tienen reacciones distintivas con respecto al número y las concentraciones de isoenzimas en plantas infectadas y no infectadas. Se podría recomendar el uso comercial de una mezcla de cepas de endófitos bacterianos dirigidos como nutrientes terapéuticos contra la enfermedad de la pudrición de la raíz de Rhizoctonia, así como inductor del crecimiento de las plantas.Files
s41598-023-51000-8.pdf.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:4f78b5516f551e2fcf52667a1cf5b03a
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فعالية البكتيريا الباطنية كمحفزات واعدة لتعزيز الاستجابات المناعية في نباتات الطماطم وإدارة مرض جذور الجذور الجذرية
- Translated title (French)
- Efficacité des bactéries endophytes en tant qu'inducteurs prometteurs pour améliorer les réponses immunitaires chez les plants de tomates et gérer la maladie de la pourriture des racines de Rhizoctonia
- Translated title (Spanish)
- Eficacia de las bacterias endofíticas como inductores prometedores para mejorar las respuestas inmunitarias en las plantas de tomate y controlar la enfermedad de la podredumbre radicular por Rhizoctonia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4390875522
- DOI
- 10.1038/s41598-023-51000-8
References
- https://openalex.org/W1521889804
- https://openalex.org/W1565434235
- https://openalex.org/W1568722268
- https://openalex.org/W1888424512
- https://openalex.org/W1963945461
- https://openalex.org/W1970702176
- https://openalex.org/W1972346437
- https://openalex.org/W2000064416
- https://openalex.org/W2016654116
- https://openalex.org/W2037127065
- https://openalex.org/W2046118427
- https://openalex.org/W2051567523
- https://openalex.org/W2055286532
- https://openalex.org/W2060560143
- https://openalex.org/W2063921865
- https://openalex.org/W2064565747
- https://openalex.org/W2070964427
- https://openalex.org/W2073703883
- https://openalex.org/W2077826408
- https://openalex.org/W2085138827
- https://openalex.org/W2086137541
- https://openalex.org/W2088866343
- https://openalex.org/W2099556958
- https://openalex.org/W2116792943
- https://openalex.org/W2117425351
- https://openalex.org/W2120644786
- https://openalex.org/W2123697951
- https://openalex.org/W2125989574
- https://openalex.org/W2126386203
- https://openalex.org/W2132149755
- https://openalex.org/W2137980120
- https://openalex.org/W2143648038
- https://openalex.org/W2150669502
- https://openalex.org/W2162986153
- https://openalex.org/W2167275557
- https://openalex.org/W2233253658
- https://openalex.org/W2270213979
- https://openalex.org/W2314851037
- https://openalex.org/W2345368761
- https://openalex.org/W2353766701
- https://openalex.org/W2413440553
- https://openalex.org/W2498026638
- https://openalex.org/W2525731773
- https://openalex.org/W2553401802
- https://openalex.org/W2559633802
- https://openalex.org/W2561886199
- https://openalex.org/W2597015679
- https://openalex.org/W2618320975
- https://openalex.org/W2736352922
- https://openalex.org/W2744863560
- https://openalex.org/W2753438952
- https://openalex.org/W2754738014
- https://openalex.org/W2791437677
- https://openalex.org/W2805679331
- https://openalex.org/W2901051192
- https://openalex.org/W2904650310
- https://openalex.org/W2905314460
- https://openalex.org/W2912568137
- https://openalex.org/W2913096209
- https://openalex.org/W2918943850
- https://openalex.org/W2946572997
- https://openalex.org/W2949755020
- https://openalex.org/W2970139029
- https://openalex.org/W2970346285
- https://openalex.org/W3008835308
- https://openalex.org/W3022929789
- https://openalex.org/W3134213404
- https://openalex.org/W3152054330
- https://openalex.org/W3154517905
- https://openalex.org/W3167294814
- https://openalex.org/W3170769972
- https://openalex.org/W3176227666
- https://openalex.org/W3182899443
- https://openalex.org/W3194012812
- https://openalex.org/W3210205523
- https://openalex.org/W4246961821
- https://openalex.org/W4248713682
- https://openalex.org/W4282927348
- https://openalex.org/W4283205525
- https://openalex.org/W4290802322
- https://openalex.org/W4291820734
- https://openalex.org/W4311202293
- https://openalex.org/W4318475063
- https://openalex.org/W4367723804
- https://openalex.org/W4379232422
- https://openalex.org/W4380422507